Рассматривается перетекание воды через отверстие (насадок) в перегородки секционного резервуара. Требуется определить конечную глубину и время выравнивания уровней.
Решение задачи на перетекание воды из левой части резервуара в правую выполняется в два этапа. Первый этап (истечение в атмосферу) завершается подъемом воды правой части до оси отверстия, второй этап (истечение под переменный уровень) - выравниванием уравнений. Время изменения напора от Н1 до Н2 определяется по известным формулам /1/. Глубина воды после выравнивания уравнений может быть найдена из условия равенства объемов воды в начальный и конечный моменты времени.
1.4 Тема: “Гидравлический расчет длинных трубопроводов”
Рассматривается расчет водораспределительного трубопровода (включает параллельное и последовательное соединение труб) с питанием от напорного резервуара. По исходным данным следует определить расчетные расходы и потери напора на участках, отметку воды в резервуаре.
Рекомендуется такая последовательность решения:
1) по заданным расходам в узловых точках и удельному путевому расходу определяют расчетные расходы на участках.
Для последовательно соединенных труб в расчетный расход включают узловой расход в конечной точке участка и расход, который идет на питание последующих участков. При наличии на участке путевого расхода Qпуд он также включается в расчетный расход в количестве 0,5Qпуд
Аналогично находится суммарный расход SQ для параллельного соединения. По SQ следует определить расходы в параллельных ветвях. Расчет выполняется с учетом равенства потерь напора в параллельных ветвях.
Ход решения:
- записывают выражение для расходов в параллельных ветвях Q1, Q2,....Qп.
Для длинных водопроводных труб можно использовать зависимость Q=KÖi=KÖhl (здесь К - расходная характеристика; i - гидравлический уклон; h - потери напора);
- из уравнения SQ = Q1+Q2+....+Qп определяют потери напора в параллельном соединении Sh;
- по найденным потерям напора вычисляют расходы в параллельных ветвях.
2) По расчетным расходам с учетом рекомендуемых скоростей движения воды (uрек= 0,7-1,5 м/с) из уравнения расхода определяют расчетные диаметры труб.
3) определяют потери напора на участках последовательного соединения.
4) вычисляют напоры в узловых точках:
Нi=Нк +Shi-к (10)
где Нi, Нп - напоры в i -ой и конечной точках,
Shi-к - потери напора на участке i-к.
В длинных трубопроводах можно пренебречь скоростным напором и найти полный напор в конечной точке по формуле Нк= zк+Нпк (здесь zк; Нпк - соответственно геометрический и пьезометрический напоры).
1.5 Тема: “Гидравлический удар в трубопроводах”
Рассматривается движение жидкости в простом трубопроводе при закрытии запорного органа. По исходным данным требуется определить вид гидравлического удара, максимальное повышение давления и напряжение в стенках трубы.
Ход расчета:
- по литературным данным /1,3,5/ определяются значения модулей упругости жидкости и материала стенок трубы и вычисляется скорость распространения ударной волны;
- определяется фаза гидравлического удара и его вид (прямой, непрямой);
- по соответствующей формуле определяется повышение давления в трубопроводе при гидроударе и напряжение в стенке трубы.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. - М.: КолосС, 2005. - 655 с.
2. Чугаев Р.Р. Гидравлика. - Л.: Энергоиздат, 1982.
3. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. В 2-х кн. - М.: Энергоатомизда. 1991. – 351; 367с.
4. Альтшуль А.Д. и др. Примеры расчетов по гидравлике. - М.: Стройиздат, 1976.
5. Киселев П.Г. Справочник по гидравлическим расчетам. - М.: Энергия, 1974. – 312 с.
