Пример решения задачи

Тупиковая гидравлическая сеть состоит из новых чугунных труб и характеризуется следующими данными: длины участков м, м, м, м, м, м. Свободные напоры в концевых точках H_c4 = 35 м, H_c5 = 30 м, H_c6 = 35 м, H_c7 = 40 м, узловые расходы Q₄ = 3 л/с, Q₅ = л/с, Q₆ = 5 л/с, Q₇ = 6 л/с.

Необходимо определить сортаментные значения диаметров труб на участках и величину напора, создаваемого насосом.

Решение подобных задач начинается с выделения основной магистрали. В качестве основной магистрали принимаем последовательность участков 1 – 2 – 3 – 7. Линейный расход участка 3 – 7 составляет Q₇ = 6 л/с. Задаемся значением экономичной скорости на этом участке м/с. С учетом заданной скорости определим диаметр трубы участка 3 – 7

м.

Абсолютная шероховатость новых чугунных труб лежит в пределах 0,2…0,5 мм (табл. 4), квадрат модуля расхода для трубы диаметра d = 100 мм составит К² = 3973 (табл. 5).

Потеря напора на участке 3 – 7 составит

м.

Расход участка 2 – 3 равен суммарному расходу Q₆ и Q₇:

л/с.

Задаемся величиной экономичной скорости 0,9 м/с, тогда расчетное значение диаметра

м.

Ближайший больший диаметр в сортаменте d_2-3 = 0,125.

Тогда К² = 12469.

Потеря напора на участке 2-3

м.

Следует помнить, что в формулу (116) для определения потерь напора на участке значения расхода следует подставлять в л/с, так как размерность модуля расхода

На участке 1-2 суммарный расход составит

Задаемся скоростью м/с.

м.

Ближайшее большее сортаментное значение диаметра d_1-2 = 0,2 м, соответственно К² = 155456.

Потеря напора на участке

м.

Напор, вырабатываемый насосом, включает в себя свободный напор в концевом сечении и сумму потерь напора на участках, составляющих магистраль:

м.

То есть напор в точке 1 м, напор в точке 2 м, напор в точке 3 м.

Определим возможное падение напора в ответвлениях:

Ответвление 3-6 Н_3-6 = Н₃ – Н_с6 = 40,9 – 35 = 5,9 м;

Ответвление 2-4 Н_2-4 = Н₂ – Н_с4 = 41,87 – 35 = 6,87 м.

Ответвление 2-5 Н_2-5 = Н₂ – Н_с5 = 41,87 – 30 = 11,87 м.

Квадраты модулей для этих ответвлений:

.

Принимаем значения диаметров труб всех трех ответвлений:

d_3-6 = 50 мм, d_2-4 = 50 мм, d_2-5 = 50 мм.