Гидравлический расчет трубопроводов

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО

ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА ГИДРАВЛИКИ

Курсовая работа:

Гидравлический расчет трубопроводов

Вариант-1

Выполнил студент группы         (подпись)        

Преподаватель         (подпись)        Е.А. Локтионова

«____» ____________ 2018 г.

Санкт-Петербург

2018

1. Расчёт короткого трубопровода

В расчётном задании рассматривается дюкер, состоящий из двух одинаковых железобетонных труб круглого поперечного сечения, пропущенных под полотном шоссейной дороги. Каждая труба имеет по четыре поворота в вертикальной плоскости и защищённую стержневой решёткой входную часть.

Расчётный расход дюкера Q = 100 м3/час

Наибольшая допустимая разность уровней Zmax = 1 м

Полная длина каждой трубы дюкера w=50 м

1.1. Определение диаметра труб дюкера (для случая, когда работает только одна труба дюкера)

Воспользуемся основной расчетной зависимостью для короткой трубы.

[pic 1]

где   коэффициент расхода трубопровода; Z- разность уровней в сосудах, соединенных трубопроводом.[pic 2]

Найдем коэффициент расхода трубопровода, который характеризует потери энергии в нем.

[pic 3]

где . [pic 4]

Полный коэффициент сопротивления для трубопровода находится сложением коэффициентов сопротивления на отдельных участках.

Для дюкера   имеет вид:  

,[pic 5]

где - коэффициент сопротивления на вход; – коэффициент резкого поворота; - коэффициент сопротивления на выход.[pic 6][pic 7][pic 8]

Потери напора по длине вычисляются по формуле Вейсбаха-Дарси, которая для круглых труб имеет вид:

,[pic 9]

где  - коэффициент гидравлического трения; l-длина участка трубы; D-диаметр трубы;- средняя скорость течения.[pic 10][pic 11]

Тогда коэффициент местного сопротивления будет равен:

[pic 12]

Для нахождения диаметра трубы дюкера воспользуемся методом подбора. Так как диаметр зависит от таких величин как площадь живого сечения и коэффициента расхода трубопровода,

;[pic 13]

то сначала найдем необходимое значение произведения по заданным характеристикам расхода  и наибольшей допустимой разности уровней .[pic 14][pic 15][pic 16]

 ;[pic 17]

Для того чтобы в последующем выбрать подходящий диаметр.

Результаты подсчета необходимых величин для каждого диаметра