Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Параметри системи краплинного зрошення (витрата, тиск, діаметри та кількість труб, вартість) розраховують залежно від розмірів і конфігурації ді-лянки, рельєфу, схеми посадки (висіву) культур, джерела зрошення і режиму керування поливом. Як правило, конструкція системи передбачає кілька мо-дулів. Під модулем при цьому розуміють ділянку краплинного зрошення, що не має водообігу, тобто в межах якої поливи проводять одночасно по всій площі. Модульний принцип краплинного зрошення дає можливість проводи-ти почерговий полив на всій зрошуваній площі, вносити хіммеліоранти з по-ливною водою, а також локалізувати аварійну ситуацію в системі на будь – якому поливному модулі при значних питомих витратах води.

Гідравлічним розрахунком водопровідної мережі визначають довжину і діаметр трубопроводів і втрати напору на всіх її ділянках за відомої витрати води в залежності від похилу місцевості, а також мінімальний тиск на вході в систему [33].

Діаметр трубопроводів ( d , м), визначають за витратою води брутто

d =	4Q_бр	=1,13	^Qбр	,	(3.11)
	π ⋅v		v

де 1,13 – коефіцієнт, що враховує перехід від живого перерізу потоку до діа-метра трубопроводу; Q_бр – розрахункова витрата води на ділянці трубопро-

воду, м³/с; v – швидкість руху води в трубопроводі, м/с.

Швидкість руху води в трубопроводі приймають від 0,9 до 1,9 м/с. Оде-ржані фактичні значення діаметрів труб округлюють до найближчого біль-шого стандартного значення у відповідності з сортаментом.

Після визначення діаметрів трубопроводів встановлюють фактичну швидкість руху води в них: v _f = Q/w, м³/с.

де w – площа живого перерізу трубопроводу, м².

Спочатку встановлюють витрати в поливних, а потім ділянкових, розпо-дільних і магістральних трубопроводах.

В подальших розрахунках діаметри трубопроводів можуть змінюватись

в залежності від того, необхідно зменшити чи збільшити втрати напору, щоб вирівняти тиск по всій мережі.

Напір насосної станції визначають як суму вільного напору, втрат напо-ру в трубопроводах і геодезичної різниці відміток (насосної станції і розра-хункової ділянки)

^ННС ⁼ ^hвільн ⁺ ^hПТ ⁺ ^hДТ ⁺ ^hРТ ⁺ ^hМТ ⁺ ^hгеод^,	(3.12)
де h_вільн– вільний напір в кінці поливного трубопроводу	(мінімально-

допустимий напір на крапельниці), м; h_ПТ – втрати напору в поливному тру-бопроводі, м; h_ДТ – втрати напору в ділянковому трубопроводі, м; h_РТ – втрати напору в розподільному трубопроводі, м; h_МТ – втрати напору в магі-стральному трубопроводі, м; h_геод = z_діл − z _НС – різниця геодезичних від-

міток розрахункової ділянки і насосної станції, м.

Втрати напору в магістральному і розподільному трубопроводах (див. рис. 3.18 і 3.19) знаходять за формулою

h = λ	l ⋅v²	,	(3.13)
d ⋅2g

де l – довжина ділянки трубопроводу, м; v – швидкість руху води в трубі, м/с; d – внутрішній діаметр трубопроводу,м; g – прискорення вільного падіння, g=9,81м/с²;λ-коефіцієнт опору,який залежить від матеріалу труб,швидко-сті руху води і діаметра труб. Для його розрахунку розроблено багато таб-лиць і емпіричних формул [33].

Втрати напору можна знайти через гідравлічний уклон (питомі втрати напору на 1 п. м трубопроводу)

i =	h	= λ	_v2	.	(3.14)
l	2gd

Гідравлічний уклон для різних труб можна знайти за такими емпірич-ними формулами:

- для сталевих труб

при v ≥1,2 м/с,	i =0,00107		v²	,				(3.15)
_d1,3					0,3

при v p1,2 м/с,	i =0,000912		_v2			+	0,861
						;	(3.14)
	_d1,19	v

- для азбестоцементних труб

v²

3,51

0,3

i =0,000561

;

(3.15)

_d1,19

- для залізобетонних труб

v²

при v ≥1,23 м/с,

i =0,00109

(3.16)

_d1,254

0,254

при v <1,23 м/с,

i =0,0008

;

(3.17)

_d1,254

- для пластмасових труб

_v1,774

i =0,000685 _d_1,226;

- для труб із алюмінієвих сплавів зі зварними швами

_v1,351

i =0,000492 _d_1,267.

(3.18)

(3.19)

Швидкість руху води в трубопроводі уточнюють в залежності від прийн-ятого діаметра трубопроводу

v =	4Q_бр	.	(3.20)
π ⋅ d_cт

Місцеві втрати напору в засувках, поворотах, звуженнях, розширеннях, при розділенні потоку в трійниках і хрестовинах визначають за формулою

h_м =ξ	v²	,	(3.21)
2g

де ξ – коефіцієнт місцевих опорів, який визначають за довідниками для гід-

равлічних розрахунків [33].

Втрати напору в ділянкових і поливних трубопроводах визначають по залежностях, що відображають процес руху рідини з перемінної її масою. Розрахункові залежності для цього отримані із розв’ язку системи рівнянь на-пірного руху рідини для випадку, що моделює рух в реальному трубопроводі системи краплинного зрошення. Втрати тиску Р в трубопроводі L з безпе-рервною і рівномірно змінною витратою визначають за формулою

P			L		v
	= ¹	λ		⋅		,	(3.22)
ρ ⋅ g	d	2g

де λ	=	0,302	– коефіцієнт гідравлічного тертя для початкового перерізу

	Re₀	0,226

трубопроводу; Re₀ = ^v⁰_y^⋅ ^d – число Рейнольдса для початкового перерізу; ρ

- щільність води,як правило,приймають ρ=1000кг/м³; v₀–швидкість в по-чатковому перерізі, м/с; y – коефіцієнт кінематичної в’язкості, для води при

20 °С він складає 10^-6.

В реальному поливному чи ділянковому трубопроводі рух води здійсню-ється в умовах, що відрізняються від ідеального випадку, для якого отримана формула (3.13). Для врахування цих особливостей в формулу (3.13) вводять такі поправочні коефіцієнти:

	n +0,5	²
С =				– враховує дискретність зміни витрати по довжині, де n – кі-

	n
лькість точок видачі витрати;
A =	8K ² + 9K	+ 3	– враховує нерівномірність зміни витрати по довжині, де
		5( K +	1)²

K = ^q⁰ – нерівномірність роздачі, що дорівнює відношенню витрат першого q_к

q₀і останнього q_к водовипуску;

В= 1,09 –враховує зміну коефіцієнта гідравлічного тертя по довжині;

m =1+ ξ

– сумарний вплив місцевих опорів, що створюються шту-

⋅

церами водовипусків, де l – відстань між водовипусками;

ξ =

−1

– коефіцієнт місцевого опору;

0,043

f 0,57

1,1 −ϕ

f =1

−

4w_к

– характеристика зменшення поперечного перерізу штуцером

πd ²

водовипуску; w_к – площа проекції штуцера на площину поперечного перерізу.

Після підстановки перелічених коефіцієнтів формула (3.13) набуде ви-гляду

P		B			l		v
	=		A ⋅ m ⋅C ⋅λ	⋅		⋅		.	(3.23)
ρg		d	2g

Об’ єднавши всі множники формули (3.14) крім довжини під терміном „питомі втрати тиску” ( І), отримуємо остаточну формулу для визначення втрат в поливному (ПТ) і ділянковому (ДТ) трубопроводах

P = ρ ⋅ g ⋅l ⋅ I .

(3.24)

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Напірні труби із поліпр опілену	\|	Приклад 3.1.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.