Расчет местных сопротивлений трубопровода

Таблица 3

Параметры элементов трубопровода	Показатели участков трубопровода
	1 – 3	2 – 3	3 – 4	4 – 5	5 – 6	4 – 7	7 – 8
Колено (L): количество n1 – сопротивление 0,11* n1 –	0 0	0 0	4 0,44	2 0,22	1 0,11	6 0,66	1 0,11
Тройник (): количество n2 – сопротивление 0,1* n2 –	4 0,4	3 0,3	5 0,5	6 0,6	0 0	1 0,1	0 0
Тройник (): количество n3 – сопротивление 2* n3 –	0 0	0 0	1 2	0 0	0 0	0 0	0 0
Тройник (): количество n4 – сопротивление 1,2* n4 –	0 0	0 0	1 1,2	0 0	0 0	1 1,2	0 0
Четверник (): количество n5 – сопротивление 1,7* n5 –	0 0	0 0	0 0	1 1,7	0 0	1 1,7	0 0
Компенсирующий патрубок количество n6 – сопротивление 0,1* n6 –	0 0	0 0	0 0	0 0	0 0	5 0,5	0 0
Клапан запорный (  ): количество n7 – сопротивление 4,8* n7 –	0 0	0 0	1 4,8	0 0	0 0	7 33,6	0 0
Клапан невозвратно запорный        количество n8 – сопротивление 5,1* n8 –	1 5,1	1 5,1	0 0	0 0	0 0	0 0	0 0
Общее местное сопротивление на участке i,	5,5	5,4	8,94	2,52	0,11	37,76	0,11

                  Расчет гидравлических потерь напора в трубопроводе

Таблица 4

№ п.п	Наименование параметра, размерность	Обозначение, формула или источник	Показатели участков трубопровода
			5 – 6	4 – 5	1–3/2–3	3 – 4	4 – 7	7 – 8
1.	Температура воды, 0С	t	10
2.	Плотность воды, кг/м3	r	1000
3.	Кинематическая вязкость, м2/с	n	1,3*10-6
4.	Расход воды, м3/ч	Q из табл. 2	35	160	109/ 51	160	130	25
5.	Длина участка трубопровода, м	l из задания	6,6	11	7,5/5,5	4,0	100	5,0
6.	Высота подъема на участке, м	h из задания	1,8	12	1,9/1,9	11	0,7	1,6
7.	Внутренний диаметр труб, м	d из табл. 2	0,065	0,15	0,125/ 0,08	0,15	0,15	0,065
8.	Скорость потока воды, м/с	V из табл. 2	2,9	2,49	2,45/2,77	2,49	2,02	2,07
9.	Число Рейнольдса		0,145	1,245	0,23/ 0,17	1,245	0,23	0,1
10.	Коэффициент сопротивления трения		0,011	0,015	0,016/ 0,017	0,015	0,016	0,012
11.	Общее местное сопротивление	i, из табл. 3	0,11	2,52	5,5/5,4	8,94	37,76	0,11
12.	Потери напора динамические, м вод. ст.		0,09	1,13	1,94/ 2,52	2,90	9,86	0,04
13.	Суммарная потеря напора, м вод. ст.	Н = Нд + h	1,89	13,13	3,84/ 4,42	13,90	10,56	1,64
14.	Общие потери напора, м вод. ст.: точка 6 точка 6 точка 8 точка 8	H61 = H56 + H45 + H13 + H34 H62 = H56 + H45 + H23 + H34 H81 = H47 +H78 + H13 + H34 H82 = H47 + H78 + H23 + H34	=32,76 =33,34 =29,94 =30,52
15.	Давление у пожарного клапана, МПа: точка 6 точка 6 точка 8 точка 8	p61 = 9,8(Hн1 – H61)*10–3 p62 = 9,8(Hн2 – H62)*10–3 p81 = 9,8(Hн1 – H81)*10–3 p82 = 9,8(Hн2 – H82)*10–3	0,66 0,65 0,69 0,68

 

Число Рейнольдса:

участок 1-3 =0,23*10⁶

участок 2-3 0,17*10⁶

участок 3-4 1,245*10⁶

участок 4-5 = 1,245*10⁶

участок 5-6 = 0,145*10⁶

участок 4-7 = 0,23*10⁶

участок 7-8 = 0,1*10⁶

 

Коэффициент сопротивления трения:

участок 1-3 = 0,016

участок 2-3 =0,017

участок 3-4 =0,015

участок 4-5 =0,015

участок 5-6 =0,011

участок 4-7 =0,016

участок 7-8 =0,012

 

Потери напора динамические, м вод. ст.:

участок 1-3 = 1,94

участок 2-3 = 2,52

участок 3-4 = 2,90

участок 4-5 =1,13

участок 5-6 = 0,09

участок 4-7 = 9,86

участок 7-8 = 0,04

Суммарная потеря напора, м вод. ст.:

участок 1-3 Н = Н_д + h =1,94 + 1,9 = 3,84

участок 2-3 Н = Н_д + h =2,52 + 1,9 = 4,42

участок 3-4 Н = Н_д + h = 2,9 +11= 13,9

участок 4-5 Н = Н_д + h = 1,13 + 12 = 13,13

участок 5-6 Н = Н_д + h 0,09 + 1,8 = 1,89

участок 4-7 Н = Н_д + h = 9,86 + 0,7 = 10,56

участок 7-8 Н = Н_д + h = 0,04 + 1,6 = 1,64        

Общие потери напора, м вод. ст.:

точка 6 H₆₁ = H₅₆ + H₄₅ + H₁₃ + H₃₄ = 1,89 + 13,13 + 3,84 + 13,9 = 32,76

точка 6 H₆₂ = H₅₆ + H₄₅ + H₂₃ + H₃₄ = 1,89 + 13,13 + 4,42 + 13,9 = 33,34

точка 8 H₈₁ = H₄₇ +H₇₈ + H₁₃ + H₃₄ = 10,56 + 1,64 + 3,84 + 13,9 =29,94

точка 8 H₈₂ = H₄₇ + H₇₈ + H₂₃ + H₃₄ = 10,56 + 1,64 + 4,42+ 13,9 = 30,52

Давление у пожарного клапана, МПа:

точка 6 p₆₁ = 9,8(H_н1 – H₆₁)*10^–3 = 9,8(80 – 32,76) ∙ 10^–3 = 0,66

точка 6 p₆₂ = 9,8(H_н2 – H₆₂)*10^–3 = 9,8(80 – 33,34) ∙ 10^–3 = 0,65

точка 8 p₈₁ = 9,8(H_н1 – H₈₁)*10^–3 = 9,8(80 – 29,94) ∙ 10^–3 = 0,69

точка 8 p₈₂ = 9,8(H_н2 – H₈₂)*10^–3 = 9,8(80 – 30,52) ∙ 10^–3 = 0,68

             Обоснование рабочего режима системы водотушения.

Для определения параметров насосов на установившемся режиме их работы строятся совмещенные характеристики насосов и систем в соответствии со следующим алгоритмом:

1. на координатную сетку H – Q наносится паспортная характеристика насоса марки НЦВ 100/80.

2. на этом же рисунке строятся характеристики участков 1-3 и 2-3 (кривые II и III) по четырем точкам:

- первая точка:

участок 1-3: Q = 0, H = h₁₃ = 1,9

участок 2-3: Q = 0, H = h₂₃ = 1,9

- вторая точка:

участок 1-3: Q = Q₁₃ = 109; Н= H₁₃ = 3,84

участок 2-3: Q = Q₂₃ = 51; Н= Н23 =4,42

- третья точка:

участок 1-3: Q =90,

участок 2-3: Q = 40,

- четвертая точка:

участок 1-3: Q =80,

участок 2-3: Q = 80,

3. для каждого насоса строятся их реальные характеристики (кривые IV и V) путем геометрического вычитания характеристик участков на соответствующих паспортных характеристик насосов по координате Н.

4. строится суммарная характеристика двух параллельно работающих пожарных насосов (кривая VI) путем геометрического суммирования их реальных характеристик по координате Q.

5. строится характеристика трубопровода (кривая VII) по четырем точкам:

- первая точка:

Q = 0, H = h₁₃ = 1,9                                                                 

- вторая точка:

Q₃₄ = 160,

- третья точка:

Q =120

- четвертая точка:

Q =200

6. аппроксимируя (при необходимости) характеристику трубопровода (кривая VII) до пересечения с суммарной характеристикой насосов (кривая VII), получаем точку системы А, координаты (Q_A, H_A) которой являются параметрами рабочего режима.

7. проецируя точку А в направлении оси Н через реальные характеристики пожарных насосов на паспортные, находим рабочие показатели их работы (Q_a, H_a) и по уровню последних оцениваем степень использования выбранных пожарных насосов в составе проецируемой системы.