Порядок расчета кольцевой водопроводной сети

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 1

Основное уравнение гидростатики

;

где h – глубина жидкости, на которой определяется давление P.

 

P0 - давление внешней среды,ρ-плотность жидкости

Фильтрация газа через ограждающие конструкции.

Фильтрация газа, то есть его движение через пористые среды, в области строительства имеет особое значение для ограждающих конструкций зданий: стен, покрытий. Зимой холодный воздух проникает в помещения через поры и микротрещины стен, через щели окон, балконных дверей – происходит так называемая инфильтрация воздуха, порождающая сквозняки и понижение температуры. Поэтому проницаемость ограждающих конструкций зданий ограничиваются строительными нормами.

Для расчёта скорости фильтрации газа используется закон Дарсú в виде:

где k0 — проницаемость пористой среды, м2; m — динамическая вязкость газа, Па·с; Dpпр — разность приведённых полных давлений, вызывающая движение газа, Па; l — длина пути фильтрации, м.

Закон Дарсú в этой записи для газа применяется во всех областях техники, например, при расчёте притока природного газа к буровым скважинам на газовых месторождениях. Он позволяет рассчитывать фильтрацию газа только в ламинарном режиме.

Однако в строительстве для расчётов фильтрации воздуха через ограждающие конструкции зданий этот закон применяют в другом виде (для ламинарного и турбулентного режима движения газа)

где r — плотность воздуха, кг/м3; Ru — сопротивление воздухопроницаемости строительного материала, м2·ч·Па/кг (принимается по строительным нормам для соответствующей толщины материала d); n = 1 — для стен и покрытий (ламинарный режим фильтрации); n = = 2/3 — для окон и балконных дверей (турбулентный режим).

Таким образом, закон Дарсú позволяет вычислять объёмный расход газа (воздуха) Q = Vф w, проходящего через конструкцию толщиной l (или d) с площадью поперечного сечения w. Для пересчёта Q в весовой расход его умножают на удельный вес газа

Порядок расчета кольцевой водопроводной сети.

При расчете кольцевой водопроводной сети выполняют аналогичные подготовительные работы и расчеты, как и для тупиковых сетей: плановую трассировку, выбор схемы питания (от насосной станции и проходной башни или контррезервуара), определяют удельные, путевые и узловые расходы, намечают начальное потокораспределение и расчетные расходы на случаи: максимального водопотребления, водопотребления в периоды пожаров, максимального транзита воды в контррезервуар при минимальном водопотреблении. После этого приступают к увязке кольцевой сети.

Задачей увязки кольцевой сети является нахождение действительного распределения воды по участкам при принятых наиболее выгодных диаметрах и расчетных режимах работы сети. Расчет кольцевых водопроводных сетей для всех колец и узлов сети должен удовлетворять следующим условиям (14.43): в каждом узле должен соблюдаться баланс расходов (первый закон Кирхгофа); в каждом кольце и по внешнему контуру сети суммарные потери напора должны быть равны нулю (второй закон Кирхгофа).

Существует множество методов гидравлического расчета кольцевых сетей. Рассмотрим самые распространенные.

Метод итерации. Этот метод предложен профессором В.Г. Лобачевым и одновременно X. Кроссом. Увязка сети по этому методу при автоматическом соблюдении первого закона Кирхгофа достигается последовательным введением поправок к расходам на участках кольца, выраженным через контурный расход Δ q в кольце, до тех пор, пока не будет выполняться и второй закон Кирхгофа - условие (14.43). Сущность его заключается в следующем:

· - в сети (рис. 14.13) ориентировочно намечается точка схода потоков (например, наиболее удаленная от ввода точка 3);

· - для каждого расчетного случая ориентировочно распределяются расходы по отдельным участкам (q _1-2, q _2-3, q _1-4, q _4-3) с учетом баланса расходов в узле ∑ Q_i = 0;

· - по максимальному расчетному расходу определяются наибольшие диаметры труб с учетом экономического фактора на каждом участке;

· - по расходу и диаметру определяются потери напора на каждом участке: h _1-2, h _2-3, h _1-4, h _4-3

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2

Закон Архимеда.

По закону Архимеда на твердое тело, погруженное в покоящуюся жидкость действует сила гидростатического давления равная весу жидкости в объеме тела направленная вертикально вверх и проходящая через центр тяжести тела.

P_выт = ρ _жgV_погр

Для однородного тела плавающего на поверхности справедливо соотношение

где: V - объем плавающего тела;
ρ _m - плотность тела.