Гидравлический расчет напорных трубопроводов
Гидравлический расчет напорных трубопроводов
Движение воды в напорных трубопроводах происходит полным сечением трубы. Гидравлический расчет напорных трубопроводов при транспортировании сточных вод, илопроводов и дюкеров сводится к выбору экономически выгодных диаметров и определению в них потерь напора.
Диаметр трубопровода определяется по формуле постоянства расходов, исходя из заданного расхода Q, и задаваясь экономичными скоростями vэк. Для водоотводящих сетей экономичная скорость составляет 1,5 – 2,5 м/с, кроме этого, скорости в трубах должны быть не менее незаиливающих.
Диаметр рассчитывается по формуле:
.
Общие потери напора в трубопроводе складываются из местных hм и линейных потерь hL:
.
Потери напора по длине определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
,
где i – гидравлический уклон (в этом случае он не совпадает с уклоном самого трубопровода),
λ – коэффициент сопротивления трению, определяется по формуле Н.Ф.Федорова.
Рекомендуемые материалы
Сумма местных потерь напора включает потери напора в коленах, отводах задвижках и т.д. Потери в отдельном местном сопротивлении рассчитываются по формуле Вейсбаха.
Расчет дюкеров
Дюкеры служат для транспортирования сточных вод через реки, овраги и при пересечении с различными подземными сооружениями.
Дюкеры работают полным сечением, жидкость в них движется под действием столба воды, определяемого разностью уровней стоков во входной и выходной камерах (H = Z1 – Z2). Значение H соответствует потерям напора в дюкере, определяемым по формуле:
,
где Σζ - сумма сопротивлений.
Коэффициент сопротивления на входе в трубу при острых кромках: ζвх = 0,5. Сопротивление на выходе из дюкера может быть определено по формуле:
"12.1 Разделение опытов факторного эксперимента на блоки" - тут тоже много полезного для Вас.
,
где v – скорость в дюкере,
v1 – в коллекторе на выходе.
Для цилиндрических труб и фасонных частей в коленах сопротивление вычисляется по формуле:
,
где Θ - угол поворота в градусах,
ζпов – коэффициент сопротивления на повороте, равный для колена с углом 30o = 0,07.
При наличии задвижек во входной камере дюкера, открытых не полностью, необходимо также учитывать сопротивления на них. В этом случае коэффициент ζзад принимается в зависимости от степени открытия задвижки.
