rurociag - podkładka, Budownictwo, Hydraulika i Hydrologia, Zadanie I
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Politechnika Wrocławska Instytut Geotechniki i Hydrotechniki Wydział Budownictwa Zakład Budownictwa L Ą dowego i Wodnego Wodnego i Geodezji Zadanie domowe nr 1 „Obliczenia ruroci Ą gu” poziom wody w zbiorniku wyrównawczym (Rpw) zbiornik wyrównawczy 2 L2 (1-2) (przewód tłoczny) L3 (2-3) poziom terenu (linia zielona) L4 (3-4) 1 3 4 rozgałĘzienie przewodu Rzw - rzĘdna zwierciadła wody zakład produkcyjny pompa sieĆ rozdzielcza L1 (przewód ssĄcy) L5 (3-5) 5 0 budowa kosz ssawny z zaworem zwrotnym (smok) Rok Akademicki 2010/2011 ---------- ------------------- Semestr zimowy Nr indeksu ------ Obliczenia wykonane zostały na podstawie danych zawartych w arkuszu Excel o nazwie: Ćwiczenia_PN_N_C1.xlsx: dł odcinka L1 [m] dł odcinka L2 [m] dł odcinka L3 [m] dł odcinka L4 [m] dł odcinka L5 [m] Rzw [m npm] R3 [m npm] R4 [m npm] R5 [m npm] Q z [dm 3 /s] Q b [dm 3 /s] v max [m/s] p 4 / g [m] p 5 / g [m] p s / g [m] 80 250 2000 750 1100 35 155 190 174 110 65 1,2 13 22 -8 PrzyjĘte załoŻenia: 1. Temperatura wody płynĄcej w rurociĄgu wynosi 20°C, stĄd kinematyczny współczynnik lepkoŚci przyjĘto: 10 2. Przyspieszenie ziemskie =9,981 3. GĘstoŚĆ wody (dla uproszczenia) przyjĘto 1000 1. Obliczenia rozpoczynam od odcinka 5-3: · obliczam Średnic Ę prz ewodu 5-3 ze wzoru: ∙, = ∙ = ∙, ≈0,2626 =262,6 przyjmujĘ rurĘ PE100 SDR17 o parametrach =315 ; =18,7 =315−2∙18,7=277,6 =0,2776 · obliczam prĘdkoŚĆ rzeczywistĄ w przewodzie: = 4 ∙ 2 = 4∙0,065 ∙0,2776 2 ≈1,074 · przyjmujĘ szorstkoŚĆ przewodu ≈0,007 odpowiedniĄ dla przyjĘtego materiału – PE · obliczam szorstkoŚĆ wzglĘdnĄ przewodu: = ≈ , , ≈2,53∙10 · obliczam wartoŚĆ liczby Reynoldsa: = ∙ = , ∙ , =297032≈3∙10 · wyznaczam wartoŚĆ współczynnika strat na długoŚci l z uproszczonego wzoru Waldena: √ =−2 , / , +0,134 ⟹ ≈0,0143 · obliczam wielkoŚĆ strat na długoŚci: , ∙ , = ≈0,0143∙ ∙ . ≈3,33 · obliczam wysokoŚĆ ciŚnienia w punkcie 3: = 5+ + − 3≈174+22+3,33−155=44,33 2. Obliczenia na odcinku 4-3: · obliczam Średnic Ę prz ewodu 4-3 ze wzoru: ∙, = ∙ = ∙, ≈0,3416 =341,6 przyjmujĘ rurĘ PE100 SDR17 o parametrach =400 ; =23,7 =400−2∙23,7=352,6 =0,3526 · obliczam prĘdkoŚĆ rzeczywistĄ w przewodzie: = 4 ∙ 2 = 4∙0,110 ∙0,3526 2 ≈1,127 · przyjmujĘ szorstkoŚĆ przewodu ≈0,007 odpowiedniĄ dla przyjĘtego materiału – PE 1 · obliczam szorstkoŚĆ wzglĘdnĄ przewodu: = ≈ , , ≈1,99∙10 · obliczam wartoŚĆ liczby Reynoldsa: = ∙ = , ∙ , =398438≈4∙10 · wyznaczam wartoŚĆ współczynnika strat na długoŚci l z uproszczonego wzoru Waldena: √ =−2 , / , +0,134 ⟹ ≈0,0137 obliczam wielkoŚĆ strat na długoŚci: = · , ∙ , ≈0,0137∙ ∙ . ≈1,87 · obliczam wysokoŚĆ ciŚnienia w punkcie 3: = 4+ + − 3≈190+13+1,87−155=49,87 1+2. Podsumowanie punktów 1 i 2 · aby zapewniĆ minimalne wymagane wartoŚci ciŚnienia w punktach 4 i 5 przyjmujĘ wyŻszĄ z wartoŚci obliczonych na odcinku 5-3 oraz 4-3, czyli =49,87 . · obliczam rzeczywistĄ wysokoŚĆ ciŚnienia w punkcie 5: = 3+ − − 5≈155+49,87−3,33−174=27,54 3. Obliczenia na odcinku 3-2 · obliczam całkowity wydatek: = + =65+110=175 =0,175 · obliczam Średnic Ę prz ewodu 3-2 ze wzoru: ∙, = ∙ = ∙, ≈0,4309 =430,9 przyjmujĘ rurĘ PE100 SDR17 o parametrach =500 ; =29,7 =500−2∙29,7=440,6 =0,4406 · obliczam prĘdkoŚĆ rzeczywistĄ w przewodzie: = 4 ∙ 2 = 4∙0,175 ∙0,4406 2 ≈1,148 · przyjmujĘ szorstkoŚĆ przewodu ≈0,007 odpowiedniĄ dla przyjĘtego materiału – PE · obliczam szorstkoŚĆ wzglĘdnĄ przewodu: = ≈ , , ≈1,59∙10 obliczam wartoŚĆ liczby Reynoldsa: = ∙ · = , ∙ , =506690≈5∙10 · wyznaczam wartoŚĆ współczynnika strat na długoŚci l z uproszczonego wzoru Waldena: √ =−2 , , +0,134 ⟹ ≈0,0130 / · obliczam wielkoŚĆ strat na długoŚci: = , ∙ , ≈0,0130∙ ∙ . ≈3,96 · obliczam rzĘdnĄ zwierciadła wody (rzĘdnĄ linii ciŚnienia) w zbiorniku wyrównawczym: = = 3+ + + ≈155+49,87+3,96+ , ∙ , =208,90 4. Odcinek 0-1; obliczam wysoko ŚĆ posadowienia osi pompy · przyjmujĘ takie same wielkoŚci , , , , , , jak w pkt. 3. · obliczam stratĘ na długoŚci: , ∙ , = ≈0,0130∙ ∙ , ≈0,16 2 okreŚlam współczynniki strat lokalnych na podstawie skryptu: - · przyjĘto dla kosza ssawnego z zaworem zwrotnym =10, - dla załamania rury pod kĄtem prostym =0,98 · obliczam straty lokalne: , = +3∙ ≈ 10+3∙0,98 ∙ , ≈0,87 · obliczam sumĘ strat: ≈0,16+0,87=1,03 + = · wyznaczam rzĘdnĄ osi pompy: = − + + ≈35− −8+1,03+ , ∙ , ≈41,90 5. Odcinek 1-2; obliczam ci Ś nienie tłoczenia · przyjmujĘ takie same wielkoŚci , , , , , , jak w pkt. 3. · obliczam stratĘ na długoŚci: = , ∙ , ≈0,0130∙ ∙ , ≈0,50 · obliczam wysokoŚĆ ciŚnienia tłoczenia: ł = + − − ≈208,90+0,50−41,90− , ∙ , ≈167,43 obliczam ciŚnienie tłoczenia: ł ≈167,43∙1000=167430 =167,43 · 3 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |