Приклади для самостійної підготовки

Приклад 2.6. По трубопроводу з чавунних труб d =200мм, довжиною l =800мм при позначках на початку і кінці Z_п =5, 00м і Z_к =22, 0 і вільному напорі на кінці Н_віл =10, 00м подається вода.

Визначити необхідний напір на початку трубопроводу і максимальний тиск у ньому при витраті Q =35л/с, а також зміну максимального тиску при збільшенні витрати на 40%.

Приклад 2.7. По залізобетонному горизонтальному водоводу подається вода 10м³/с. На відстань 5, 0км. Визначити діаметр водоводу, якщо тиск на його початку Р_н =6·10⁵Н/м² (або 6, 12атм), а в кінці Р_к =1·10⁵Н/м²(або 1, 02атм).

Приклад 2.8. Чавунний трубопровід довжиною l =1, 0км і d =200мм має різницю тиску на початку і в кінці р =9, 8·10³Н/м²(1, 00атм). Визначити:

а) яка транзитна витрата Q_тр можлива в трубопроводі при неприливній роздачі з питомою шляховою витратою q₀ =0, 01л/с/м.

б) яким може бути питома шляхова витрата, якщо транзитна витрата Q_тр =15, 0л/с.

Відповідь:.

Приклад 2.9. У сталевий трубопровід діаметром 150мм, що має довжину l =800м, подається вода з витратою Q =12л/с. Визначити, як зміниться витрата, якщо замість запроектованих будуть використані:

а) 400мм чавунних труб d₁ =125мм і 400м сталевих труб d₂ =175мм;

б) 600мм чавунних труб d₁ =125мм і 200м сталевих труб d₂ =200мм;

в) 800м азбестоцементних труб d =147мм;

г) 800м поліетиленових труб d =150мм.

Приклад 2.10. Визначити напір у точці В і витрату у точці С горизонтального чавунного трубопроводу, який складається з двох послідовно з’єднаних ділянок труб довжиною l_АВ = l_ВС =250мм, діаметрами d_АВ =200мм і d_ВС =150мм, якщо відомо, що п’єзометричні напори Н_А =20, 0м і Н_с =10, 0м а витрата Q_В =10л/с.

Н_А

Q_в Q_с

А В С

Рис. 1.13

Приклад 2.11. Визначити необхідний напір в точці А трубопроводу і витрати у паралельних трубопроводах 1, 2 і 3, якщо загальна витрата води з точки А в точку С повинна складати 100л/с. Діаметри і довжина ділянок наступні: d₁ =250мм, l₁ = 400м, d₂ =200мм, l₂ =200м, d₃ =189мм, l₃ =300м. Напір точці С Н_с =10, 00м.

Н_А

А В С

Рис. 2.14

Приклад 2.12. Трубопровід запроектували з двох паралельних ниток сталевих труб діаметром 1000мм кожна. Скільки необхідно покласти ниток, якщо замінити задані труби трубами:

а) d =700мм, б) d =600мм, в) d =500мм?

Приклад 2.13. Підібрати діаметр водоводу і визначити потрібний на його початку для витрати Q =30л/с при довжині трубопроводу l =500м і п’єзометричнім напорі в кінці Н_к =10, 0м, якщо труби: а) азбестоцементні, б) сталеві.

Вказівки: діаметр приймати залежно від витрати і граничної швидкості за формулою

.

Приклад 2.14. Визначити діаметри ділянок, напори у вузлових точках водопровідної мережі, а також необхідну потужність насосної станції (точка 1), якщо довжина ділянок: L_1-2 =3000м, l_2-3 =500м, l_3-4 =400м, l_3-5 =200м, l_5-6 =200м, l_5-7 =300м, l_2-8 =1000м, l_2-9 =300м; геодезичні позначки точок Z₁ =10, 0м, Z₂ =30, 0м, Z₃ =35, 0м, Z₄ =39, 0м, Z₅ =36, 0м, Z₆ =37, 0м, Z₇ =38, 0м, Z₈ =40, 0м, Z₉ =35, 0м; вузлові витрати Q₂ =10л/с, Q₃ =8л/с, Q₄ =18л/с, Q₅ =9л/с, Q₆ =12л/с, Q₇ =15л/с, Q₈ =20л/с, Q₉ =16л/с; питомі шляхові витрати на ділянках 2-9, 3-5 и 5-6 q₀ =0, 02л/с; вільний напір на кінцевих точках мережі Нвіл=12, 0м; коефіцієнт корисної дії насосів =0, 61. На ділянках 2-9, 3-5, 5-6 труби чавунні, на інших ділянках сталеві.

8 7 Q₇

Насос Q₈ Q₅ 5 6

1 2 3 q₀ Q₆

q₀ Q₂ Q₃ Q₄

Q₉

Рис. 2.15

Приклад 2.15. Маємо розгалужену водопровідну мережу, що характеризується наступними даними: довжина ділянок l_1-2 =1700м, l_2-3 =200м, l_3-4 =400м, l_3-5 =300м, l_2-6 =500м; позначки землі Z₁ =20, 0м, Z₂ =30, 0м, Z₃ =35, 0м, Z₄ =37, 0м, Z₅ =36, 0м; вузлові витрати Q₂ =10л/с, Q₃ =6л/с, Q₄ =15л/с, Q₅ =12л/с, Q₆ =20л/с; питомі шляхові витрати на ділянках 2-3 и 3-5 q₀=0, 03л/с/м; вільний напір у вузлових і кінцевих точках мережі Н_св 10, 0м. У точці 1 встановлено насос, який створює тиск Р₁ =5, 0∙ 10⁵н/м² (5, 1атм).

Труби на ділянках 1-2, 3-4 і 2-6 стальні, а на ділянках 2-3 і 3-5 – чавунні.

Визначити:

1) необхідні діаметри труб і напір у вузлових точках; 2) зміну вільних напорів у кінцевих точках розрахованої мережі у випадках: а) збільшення витрати в точці 4 до Q₄ =20 л/с; б) збільшення витрати в точці 2 на 3 л/с при зменшенні вузлової витрати у точці 4 на 3 л/с. в) зменшення вузлової витрати у точці 2 на 3 л/с. при збільшенні на 3л/с вузлової витрати у точці 3.

4 Q₄

Р₁ Q₂

2 3 Q₃

q₀ 5

насос Q₅

7 Q₆

Рис. 2.16

Приклад 2.16. Вода подається у точку С з двох резервуарів А і В по сталевих трубах. П’єзометричні напори в точках В і С Н_в =16, 0 м, Н_с = 10, 0м, вузлова витрата в точці С Q_с =30, 0л/с. Визначити необхідний напір у точці А, якщо:

а) діаметри ділянок d_АС =125мм, d_ВС =150мм, їх довжина l_АС =400м, l_ВС =600м. б) d_АС =150мм, d_ВС =125мм, l_АС =600м, l_ВС =400м.

Н_А

Н_Б

А С В

Рис. 2.17

Приклад 2.17. Трикільцева водопровідна мережа має таку характеристику: довжина ділянок l_1-2 = l_3-4 =150м, l_2-3 = l_5-6 =250м, l_7-8 =400м, l_1-4 = l_2-5 = l_3-6 =200м, l_4-7 = l_6-8 =300м, l_А-1 =1500м; зосереджені витрати у вузлах Q₂ =12, 0л/с., Q₄ =25, 0л/с., Q₅ =20, 0л/с., Q₈ =40, 0л/с.; питома шляхова витрата на всіх ділянках (крім ділянки А-1) q₀ =0, 02л/с./м; геодезичні позначки точок Z_А=20, 0м, Z₁ =18, 0м, Z₂ =18, 0м, Z₃ =17, 0м, Z₄ =17, 0м, Z₅ =17, 0м, Z₆ =16, 5м, Z₇ =16, 5м, Z₈ =16, 0м, вільний напір Нвіл 16, 0м. Визначити діаметри ділянок мережі, напори у вузлових точках і точці А, якщо труби на ділянці А-1 стальні, на інших ділянках: а) чавунні, б) азбестоцементні.

Рис. 2.18

Приклад 2.18. Визначити підвищення напору при гідравлічному ударі в трубопроводі довжиною l=1500м при витраті Q =10л/с, час закриття засувки t_3.1 =6 с і t_3.2 =2 с, якщо труби: а) азбестоцементні d =147мм, S =11, 0мм; б) чавунні d =150мм, S =9, 5мм; в) сталеві d =150мм, S =5, 5мм.

Приклад 2.19. Визначити необхідний час закриття засувки на кінці водоводу довжиною l=800м, діаметром d =400мм, =14мм, при:

а) витрата Q =450м³/год і додатковий тиск 2, 94∙ 10⁵Н/м² (30атм); б) Q =600м³/год, =2, 45Н/м² (2, 5атм).