Подготовка к гидравлическому расчету элементов водозабора на реке Свияга

Требуется:Определить расход Q, вытекающий через внешний цилиндрический насадок.Расчеты выполнить для одного из вариантов по данным приведенным в табл. 3.1 и 3.2.Рисунок 3.1 – Расчетная схемаТаблица 3.1 – Исходные данныеИсходные данныеПоследняя цифра номера зачетной книжки2Внешнее давление р0, Па·1051,03Диаметр d, см4Температура воды t0,C18Таблица 3.2 – Исходные данныеИсходные данныеПредпоследняя цифра номера зачетной книжки8Отметка А,м10Отметка В,м8,1Отметка Д,м7,0Номер рисунка3.1Решение.Определяем расход через цилиндрический насадок.Коэффициент расхода принимаем равным .Геометрический напор над центром насадкаСкоростью подхода пренебрегаем, считая, что размеры резервуара велики. Т.к. и , то тогда действующий напор Н01 = H1 = 1,9 м.Расход воды через цилиндрический насадокРаздел 4. Расчет гидравлически длинного трубопровода4.1 Расчет трубопровода при изменении расхода вдоль путиЗадание 4. Из напорного бака с постоянным уровнем вода подается потребителям по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных участков гидравлически длинных труб (рис. 4.1).Требуется:Определить расчетный расход на каждом участке.Определить потери напора на каждом участке, пользуясь таблицами для гидравлически длинных труб.Расчеты выполнить для одного из вариантов по данным приведенным в табл. 4.1 и 4.2Рисунок 4.1 – Расчетная схемаТаблица 4.1 – Исходные данныеИсходные данныеПоследняя цифра номера зачетной книжки2Расход Qв, л/с30Расход Qс, л/с20Расход Qр1, л/с40Расход Qр2, л/с0Диаметр d1, мм250Диаметр d2, мм200Таблица 4.2 – Исходные данныеИсходные данныеПредпоследняя цифра номера зачетной книжки8Длина , м340Длина , м640Отметка пьезомет. линии z, м30Вид трубыНовые чугунныеРешение. Потери напора H будут равныH = HАВ + HВСПотери напора на участке AB определяются при расчетном расходе на этом участкел/с,где транзитный расходQт = QВ + QС + Qр2 =30+20+0 = 50 л/с .Тогда, где значение =0,002 найдено в таблице.Определим потери напора на участке BC по формуле:л/с,где транзитный расходQт = QС =20 л/с .Тогда, где значение =0,002 найдено в таблице.Таким образом, получимH = 3,525+1,656= 5,2м.4.2 Гидравлический удар в трубахЗадание 5. Определить скорость с распространения волны гидравлического удара и повышение давления при мгновенном закрытии стального трубопровода (рисунок 5.1).Рисунок 5.1 – Расчетная схемаТаблица 5.1 - Исходные данныеИсходные данныеПоследняя цифра номера зачетной книжки2Q, л/с30D, мм200е, мм8Таблица 5.2 - Исходные данныеИсходные данныеПредпоследняя цифра номера зачетной книжки8L, км3,4Тз, с0 р0,105 Па4,4материал трубстальРешение:Скорость распространения волны гидравлического удара, определяемая по формуле (для воды):где Е0 - модуль объемной упругости жидкости; Е - модуль упругости материала стенок трубопровода; е - толщина стенок трубопровода; D - внутренний диаметр трубопровода.Для стали 𝐸0/𝐸= 0,01.При мгновенном закрытии задвижки, установленной в конце трубопровода (рис.5.1), повышение давления при гидравлическом ударе определяется по формуле Н. Е. Жуковского:где - скорость установившегося движения жидкости.Определяем вид гидравлического удара, для этого найдем значение фазы гидравлического удара по формуле:Тогда в данном случае прямой гидравлический удар.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной курсовой работе были изучены теоретические основы гидростатики и гидродинамики, применены на практике методы гидродинамических расчетов: В первом разделе практической части были найдены избыточное давление в точках на плоских прямоугольных поверхностях. Для этого были вычислены глубина погружения центра тяжести, площадь и длина стенок, момент инерции, построена эпюра избыточного давления, определена сила избыточного давления с помощью расчета аналитическим и графоаналитическим способом. Во втором разделе расчетным способом для трубопровода с различным диаметром труб был определён режим движения жидкости в трубопроводе с помощью вычисления местных потерь в трубопроводе, а именно: потерь на вход в трубу, потери на выход из трубы в резервуар, потери напора по длине трубопровода, произведен расчет числа Рейнольдса, и с помощью него определен режим движения жидкости в трубопроводе, определен коэффициент Дарси. В третьем разделе расчетным способом был определён расход, через внешний цилиндрический насадок. В четвертом разделе были определены потери напора на участках трубопровода при помощи вычисления значения скоростей на двух участках. А также скорость распространения волны гидравлического удара и повышение давления.Библиографический список1. Штеренлихт, Д.В. Гидравлика: учебник / Д.В. Штеренлихт. - СанктПетербург: Лань, 2015. - 656 с.2. Ухин, Б.В. Гидравлика: учебное пособие / Б.В. Ухин. - М.: ИНФРА-М, 2014 . - 464 с.3. Козырь, И.Е. Практикум по гидравлике: учебно-методическое пособие / И.Е. Козырь, И.Ф. Пикалова, Н.В. Ханов. - Электрон. дан. - Санкт-Петербург: Лань, 2016. - 176 с.4. Козырь, И.Е. Общая гидравлика: учебно-методическое пособие / И.Е. Козырь, И.Ф. Пикалова, Н.В. Ханов. – М.: РГАУ-МСХА, 20165. Чугаев, Р.Р. Гидравлика (техническая механика жидкости) [Текст] : учеб. Для вузов / Р.Р. Чугаев. – изд. 6-е, репринт. – М.: Издательский Дом "БАСТЕТ", 2013 . – 672 с. - ISBN 978-5-903178-35-3. 6. Вершинина, С.В. Лабораторный практикум по общей гидравлике: учебнометодическое пособие к лабораторным работам по общей гидравлике / С.В. Вершинина [и д.р.]. – М.: МГУП, 2013 . – 125 с.7. Методические указания по изучению дисциплины и задания для курсовой работы студентам – заочникам по направлению 08.03.01 профиль «Промышленное и гражданское строительство», «Экспертиза и управление недвижимостью»