149483 (731761), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рис. 3.1. Графическое определение оптимального диаметра трубопровода
Минимальному значению приведенных затрат соответствует оптимальный диаметр труб. Как видно из графических зависимостей, оптимальный диаметр трубопровода находится в пределах
.
К установке принимаем стандартный диаметр, близкий к расчётному диаметру. Для стальных бесшовных горячедеформированных труб (ГОСТ 8732-78) ближайший диаметр трубы (внутренний)
толщина стенки
.
3.4. Проверка толщины труб по максимальному пьезометрическому напору.
3.4.1. Максимальный пьезометрический напор имеет место в точке А трубопровода и равен:
3.4.2. Определение сопротивления трубопровода для выбранного стандартного диа- метра труб:
3.4.3. Определение максимального давления в точке А:
3.4.4. Минимально допустимое значение толщины труб определяем по формуле:
где - допустимое напряжение на растяжение для материала труб, МПа (для стальных труб
=380 МПа);
Таким образом, принятые к установке трубы имеют толщину стенки , превышающую допустимую
.
-
Определение пьезометрического и полного напоров
в конечных точках трубопровода А и Е
4.1.1. Пьезометрический напор в точке А:
4.1.2. Полный напор в точке А: ,
где - оптимальная скорость движения жидкости, равная
4.1.3. Пьезометрический напор в точке Е равен свободному напору:
4.1.4. Полный напор в точке Е:
-
По исходным данным геометрических отметок точек А, В, С, D, Е (
,
,
,
,
) и протяженности участков между этими точками откладываем их значение в определенном масштабе от плоскости сравнения (0-0) и строим линию геометрических напоров. Аналогично, откладывая значения полных и пьезометрических напоров в точках А и Е трубопровода и соединяя их вершины прямыми линиями, получим линии полного и статического напоров. Пьезометрические напоры в точках В, С, D определяются графическим методом как разность между статическим и геометрическим напорами в соответствующих точках. Изменение напоров по длине трубопроводов представлено на рис 4.1.
Рис. 4.1. График изменения напоров по длине трубопровода
-
Построение напорной характеристики трубопровода
Уравнение напорной характеристики рассматриваемого трубопровода имеет вид:
где - геометрическая высота, м;
- сопротивление трубопровода,
.
Задаваясь 5-6 произвольными значениями расхода жидкости Q от 0 до заданного максимального значения, вычисляем Н и строим характеристику трубопровода.
В табл. 5.1. приведены значения Н при различных расходах жидкости.
Таблица 5.1.
Напорная характеристика трубопровода представлена на рис 5.1.
Рис 5.1. Напорная характеристика трубопровода
-
Вывод
При выполнении курсовой работы по выбору оптимального диаметра трубопровода для транспортирования воды на основе гидравлического и технико-экономического расчетов, построению графика напоров по длине трубопровода и его напорной характеристики, был выбран диаметр (внутренний) равный
толщина стенки
. При этом проведена проверка принятой толщины стенок труб по максимальному напору, который составил
МПа. Также определены пьезометрический и полный напоры в конечных точках трубопровода А и Е равных:
;
7. Литература
1. | Альтщуль А.Д., Животовский Л.С., Иванов Л.П. Гидравлика и аэродинамика. М.: Стройиздат, 1987.- 410 с. |
2. | Чугаев Р.Р. Гидравлика. Л.: Энергоиздат, 1982.- 672с. |
3. | Альтщуль А.Д., Калицун В.И., и др. Примеры расчетов по гидравлике. М.: Стройиздат, 1976.- 256 с. |
4. | Большаков В.А., Константинов Ю.М. и др. Справочник по гидравлике. К.: Вища школа, 1984.-224 с. |
5. | Борисов С.Н., Даточный В.В. Гидравлический расчет газопроводов. М.: Энергия, 1972. |