Построение напорной и пьзометрической линий
Для построения напорной и пьезометрической линий выведем общее уравнение для определения их ординат в любом сечении трубопровода. Для этого напишем уравнение
Бернулли для сечений 0-0 и произвольного сечения х-х
относительно плоскости сравнения S-S (в уравнение подставляется абсолютное давление):
=
Так как P0 = Pатм; z0 = H; zx = 0;≈0 имеем:
8. Определяем числовые значения потерь напора и скоростных:
а) Скоростные напоры
; ;
б) Определяем численные значения всех потерь:
9. Определяем ординаты напорной и пьезометрической линий, а также избыточное давление в следующих сечениях:
а) После входа в трубу
– = 4,5199 м
= 4,51 м
б) Перед внезапным расширением
= 4,154 м
4,154 0,01 = 4,144 м
в) После внезапного расширения
– = 4,15 м
4,15 = 4,1487 м
г) Перед внезапным сужением
4,15 – 0,21 = 3,94 м
3,94 = 3,939
д) После внезапного сужения
м
3,90,053 = 3,864 м
е) Перед задвижкой
м
0,997 – 0,053 = 0,944 м
ж) После задвижки
0,057 м
≈ 0 м
,то есть избыточное давление и , соответственно, пьезометрическая высота на выходе из трубопровода равны 0, что и должно быть , так вода вытекает из трубопровода в атмосферу.
Так как высоты скоростного напора на каждом из участков имеют очень малые значения, то достаточно графически построить только одну напорную линию, которая фактически совпадает с пьезометрической .
H, м Напорная линия
hl 1
4,0 hl 2
hв.с.
3,5
3,0
hl 3
2,5
2,0
1,5
1,0
hз.д.
0,5
0 l
II. Второй вариант решения .( Без учёта каждого из местных
сопротивлений )
1. Определим расчётные гидравлические параметры по участкам:
Участок l1:
а) Средняя скорость =0,453
где d - в [дм]; Q - в [ л/с; ]
Область сопротивления доквадратичная (см. таблицу VII приложения ), то есть для определения потерь по длине надо вводить поправку θ2 1,19 (см. таблицу V приложения)
б) Для трубопровода, изготовленного из новых стальных труб диаметром d1 = 75 мм ; модуль расхода К1 = 29,70 л/с ( см. таблицу V I приложения) и потери по длине м
Участок l2:
а) 0,163
где d - в [дм]; Q - в [ л/с; ]
Область сопротивления доквадратичная (см. таблицу VII приложения ), то есть для определения потерь по длине надо вводить поправку θ2 1,35 (см. таблицу V приложения )
б) Для трубопровода, изготовленного из новых стальных труб диаметром d1 = 125 мм ; модуль расхода К1 = 115,1 л/с ( см. таблицу VI приложения ) и потери по длине м
Участок l3:
а) 1,02
где d - в [дм]; Q - в [ л/с; ]
Область сопротивления доквадратичная (см. таблицу VII приложения ), то есть для определения потерь по длине надо вводить поправку θ2 1,1 (см. таблицу V приложения )
б) Для трубопровода, изготовленного из новых стальных труб диаметром d1 = 50 мм ; модуль расхода К1 = 10,1 л/с ( см. таблицу VI приложения ) и потери по длине м