Главная » Публицистика

0 ... 17 18 19 20 21 22 23 ... 159

«Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб». Ф. А. Шевелев (ВНИИ ВОДГЕО). М., Стройиздат, 1973.

Величины X и k зависят от режима движения жидкости (области гидравлических сопротивлений) и определяются по эмпирическим формулам, выведенным на основании опытов с трубами различных типов и материалов. В течение ряда лет в нашей практике проектирования широко использовалась формула акад. Н. Н. Павловского, выведенная для области квадратичного сопротивления.

Во ВНИИ ВОДГЕО д-ром техн. наук Ф. А. Шевелевым начиная с 1950 г. проводились обширные лабораторные и натурные исследования по определению сопротивлений в чугунных, стальных и асбестоце-ментных водопроводных трубах. Исследованиями было установлено, что новые металлические трубы при используемых в водопроводной практике скоростях всегда будут работать в переходной области. Трубы, бывшие в употреблении, при скоростях и 1,2 м/с работают в квадратичной области и при скоростях и<:1,2 м/с - в переходной области.

Для бывших в употреблении стальных и чугунных труб Ф. А. Шевелевым предложены следующие формулы для определения потерь-напора на единицу длины:

при у1,2 м/с (квадратичная область)

1 = 0,00107 --;

При у<:1,2 м/с (переходная область)

у2 / 0,867 \о.з 1=0,000912--- 1 + -

По этим формулам составлены расчетные таблицы, облегчающие ведение расчета.

Во всех случаях, когда не предполагается проведение специальных мероприятий по предохранению от коррозии внутренней поверхности стенок труб, потери напора при проектировании водопроводных сетей следует определять по формулам для труб, бывших в употреблении.

При расчете водопроводных сетей для определения потерь напора весьма удобно пользоваться формулами вида:

h = sQ\

где S-сопротивление трубы, равное SqI (здесь Sq - удельное сопротивление, I - длина трубы).

При работе труб в квадратичной области удельное сопротивление SQ = kld зависит не от скорости или расхода, а лишь от диаметра трубы и шероховатости поверхности ее стенок (характеризуемой коэффициентами k или Я).

В приложении II (табл. 1 и 2) даны удельные сопротивления, вычисленные по указанным формулам для чугунных и стальных труб или их работе в квадратичной области.

При работе труб в переходной области значения k, а следовательно, значения Sq ш s зависят от скорости (или, что то же, от расхода).

Выражение для s в этом случае содержит в знаменателе расход в

с учетом возможных отклонений качества укладки и монтажа трубопроводов в производственных условиях от лабораторных условий.

некоторой дробной степени. Поэтому для переходной области в общем виде

h = s = SqIQ,

где р<2.

В формуле такого вида удельные сопротивления s\ (так же, как и в квадратичных формулах) зависят только от диаметра и шероховатости поверхности стенок, так как влияние скорости учтено в значении показателя степени р. Для непосредственных расчетов такие формулы неудобны, так как требуют возведения в дробную степень.

Для упрощения вычислений можно и для переходной области определять потери напора по формуле вида

но тогда величины So, найденные из табл. I и 2 приложения И, необходимо при скоростях движения воды, меньших 1,2 м/с, умножать на некоторый поправочный коэффициент

/ 0,867\о,з

6i = 0,852 1 + - .

\ V J

Значения 6i даны в табл. 3 приложения II.

При решении практических задач по определению потерь напора в водопроводных линиях следует также иметь в виду, что чугунные трубы изготовляются различных классов, отличающихся толщиной стенок.

Стальные трубы средних и больших диаметров изготовляются также с различной толщиной стенок, причем изменение толщины стенки отражается на внутреннем диаметре трубы.

Для определения потерь напора в асбестоцементных трубах, которые практически всегда работают в переходной области, Ф. А. Шевелевым предложена формула

у2 / 3,51\o,i9

г =0,000561 -

dl \ V )

По этой формуле также составлены полные расчетные таблицы (см.сноску на стр. 63).

В табл. 4 приложения II приведены значения удельных сопротивлений So (для формулы вида h=slQ) для асбестоцементных труб различных классов при скорости движения воды v=\ м/с, а в табл. 5 - значения поправочных коэффициентов 62 для скоростей, отличных от 1 м/с.

Приведенные здесь формулы и система предложенных поправочных коэффициентов дают возможность определять величину удельных гидравлических сопротивлений So и при известных длинах линий их полные гидравлические сопротивления, т. е. величины, широко используемые ниже в формуле вида h = sQ (при изложении теории расчета водопроводных сетей).

Для определения потерь напора в пластмассовых трубах отечественного изготовления Ф. А. Шевелевым предложена формула

„1.774

I =0,000685

уО,226 5,226

В таблицах Ф. А. Шевелева даются значения Sq для v = \ м/с и поправочные коэффициенты для Sq при скоростях движения, отличных от 1 м/с.

Глава 6

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

§ 20. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ИХ РАСЧЕТЕ

Как было ранее сказано, водопроводная сеть в зависимости от планировки снабжаемого объекта и взаимного расположения насосных станций и резервуаров может иметь различные геометрические очертания.

Изучение некоторых геометрических свойств сети позволяет установить необходимые для ее расчета взаимоотношения между ее элементами и оценить ряд важных показателей работы сети, в частности ее надежность.

Для анализа геометрических свойств сети может быть использован ряд основных положений теории графов.

Система водопроводной сети и примыкающих к ней водоводов и ответвлений представляет сдбой конечный связный граф, т. е. структуру, состоящую из конечного числа вершин (узлов), связанных между собой ребрами (линиями, участками). В связном графе каждая его вершина соединяется некоторой цепью ребер с любой другой вершиной.

Ребро, удаление которого нарушает связность графа, называют связывающим ребром (например, ребро 4-5 на рис. III.7).

Узел, удаление которого приводит к нарушению связности графа, называют точкой сочленения (например, узел на рис. III.7).

Большинство водопроводных сетей представляет собой плоский граф, т. е. такой, ребра которого пересекаются только в его узлах.

Число ребер, примыкающих к узлу, определяет его степень.

Рассматривая с указанных позиций водопроводные сети двух основных типов (см. рис. III.1 и III.2), можно прийти к следующим выводам.

В разветвленной сети любые ее два узла можно соединить только одной определенной цепочкой ребер (участков). Все участки разветвленной сети являются связывающими; все узлы разветвленной сети (кроме конечных) являются точками сочленения.

В кольцевой сети любые ее два узла могут быть соединены несколькими различными цепочками ребер (не менее чем двумя)-. Две любые цепочки (например, /-2-3-4 и /-5-6-4), соединяющие какие-либо два узла (например 1 w 4) кольцевой сети, образуют замкнутый ПУТЬ (цикл) или кольцо (например, 1-2-3-4-6-5-1 на рис. III.2).

Разветвленная сеть циклов не содержит.

Цикл, который не пересекается никакими ребрами, носит назва-

Тогда величина удельного сопротивления для таких труб будет:

0,00111

0 ... 17 18 19 20 21 22 23 ... 159