Общая характеристика расчетно-графического задания

Гидравлика

Методические указания и контрольные задания

к самостоятельной работе студентов

по дисциплине "Основы гидравлики"

для студентов всех форм обучения специальностей

Мурманск

Содержание

1. общая характеристика расчетно-графического задания.. 3

2. методика выполнения расчетно-графического задания с Примером расчета.. 6

2.1 Расчет основных параметров работы водопровода с помощью уравнением баланса напоров (уравнения Д.Бернулли) 7

2.2 Расчет основных параметров работы водопровода по методике академика Н.Н.Павловского. 13

2.3 Сравнительный анализ основных параметров работы водопровода. 16

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 19

ПРИЛОЖЕНИЕ А Исходные данные для выполнения РГЗ. 21

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Справочная таблица для расчетов по методике акад. Н.Н.Павловского. 24

ПРИЛОЖЕНИЕ В График зависимости модуля расхода от диаметра трубы для нестандартных труб. 25

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Значения коэффициентов местных сопротивлений. 26

общая характеристика расчетно-графического задания

Целью расчетно-графической задания (РГЗ) по дисциплине «Гидравлика» является получение студентами практических навыков гидравлического расчета напорного трубопровода. Успешное выполнение и защита РГЗ является условием допуска к зачету по данной дисциплине.

В РГЗ необходимо провести расчет основных параметров магистрального водопровода по данным индивидуального варианта задания в рамках решения следующей задачи:

Для подачи воды из реки в поселок были сконструированы и изго­товлены насосная станция, магистральный трубопровод, состоящий из че­тырех участков труб разного диаметра и расходной емкости, установлен­ной в поселке на башне (вышке) (рисунок А.1).

Вода из реки забирается по всасывающему трубопроводу через при­емный сетчатый фильтр и невозвратный клапан в центробежный насос, с помощью которого вода подается в магистральный трубопровод в поселок, где она по трубопроводу поднимается на башню (вышку) и поступает в расходный резервуар, откуда под напором подается в водопроводную сис­тему поселка.

Для решения данной задачи необходимо:

1) Определить с помощью уравнения Д.Бернулли расход воды Q, л/с и м³/с, если известны диаметры труб d и их длины l на отдельных участках водопровода, напор воды Н₁, создаваемый центробежным насосом, высота напорной (расходной) башни Н₂ и отношение площадей открытия задвижки и живого сечения трубы на насос­ной станции . Считать магистральные трубы водопровода новыми с заданным коэффициентом трения .

2) По тем же исходным данным определить расход воды Q, л/с и м³/с по методике Н.Н.Павловского.

3) Определить потери напора воды на каждом участке водопровода каждым из методов.

4) По результатам расчетов составить сравнительную таблицу параметров работы водопровода.

5) В графической части необходимо по результатам расчетов каждым из методов построить линии гидродинамического напора и пьезометриче­ские линии для идеальной и реальной жидкости. С помощью графиков наглядно представляется изменение полного напора и его составляющих по длине водопровода.

Линия полного напора строится путем последовательного вычитания потерь, нарастающих вдоль потока, из начального напора потока, заданного пьезометрическим уравнением в питающем резервуаре, а пьезометрическая линия – путем вычитания скоростного напора в каждом сечении из полного напора.

Графическую часть РГЗ необходимо выполнять в следующем порядке:

- вычертить схемы насосной станции, центробежного насоса, магистрального трубопровода, расходного резервуара на вышке выполняются в соответствии с требованиями ЕСКД;

- на схеме трубопровода отметить расчетные сечения, в которых происходит изменение давления за счет потерь напора от местных сопротивлений и гидравлических потерь на трение по длине;

- для каждого местного сопротивления и между ними на участках трубопровода определенной длины рассчитать потери напора в местных сопротивлениях и гидравлические потери на трение по длине;

- определить скоростные напоры для участков с разными диаметрами труб;

- выбрать масштаб и нанести линию начального напора потока (вертикальную – для горизонтального трубопровода и горизонтальную – для вертикального);

- отложить в каждом сечении параллельно линии начального напора значения величин общих потерь (по вертикали вниз – для горизонтального трубопровода и по горизонтали – для вертикального);

- на полученных линиях отложить значения величин скоростных напоров;

- полученные точки соединить прямыми линиями.

Кроме того, в графической части РГЗ следует привести таблицу значений потерь напора на каждом расчетном участке водопровода, полученных в результате расчетов каждым из методов.

Графическую часть РГЗ необходимо выполнить на листе формата А2, учитывая, что масштаб напора центробежного насоса Н₁ должен выбираться таким, чтобы малые перепады (потери напора) на отдельных участках магистрального водопровода не обращались бы в точку, а вся графическая часть должна выполняться в одном масштабе.

Данные для выполнения РГЗ приведены в таблицах А.1-А.2. Вариант индивидуального задания для выполнения РГЗ студент выбирает самостоятельно по порядковому номеру в списке группы.

При оформлении РГЗ следует руководствоваться общими правилами оформления письменных работ.