Расчёт элементов систем водоснабжения

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Самарский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра «Гидравлика  и теплотехника»

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине Гидравлика

«Расчёт элементов систем водоснабжения»

 

 

 

 

 

 

                                                                                                        Выполнил студент группы С-83

                                                                                                                                              Барков Н.А.

                                                                                                                Проверил к.т.ц., доцент Зотов Ю.Н.

 

 

 

 

 

Самара 2010 г.

Задача № 1-13.

В отопительной системе (котёл, радиаторы и трубопроводы) небольшого дома содержится

  W воды. Сколько воды дополнительно войдёт расширительный сосуд при её нагревании?

 

Схема отопительной системы                                                                                                                       

   

1-котёл; 2-радиатор; 3-трубопровод; 4-расширительный  сосуд

 Дано:                                           Решение:

W=                                       Искомую величину определить из выражения для коэффициента

                                температурного расширения

                                         или    

                                            Среднее значение коэффициента  температурного расширения в  интервале температур  находим используя справочные таблицы   

Ответ:

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача№1-17

Трубопровод длиной L м и внутренним диаметром d мм. Перед гидравлическим испытанием заполнен водой при атмосферном давлении ( ). Сколько нужно добавить в трубопровод воды, чтобы давление в нём повысилось до величины ? Температура воды     

Дано:                                    Решение:

L=5м                                   Искомую величину определим из выражения для коэффициента

d=15,75мм                          объёмного сжатия.

                                   или   

                   Среднее значение коэффициента  объёмного сжатия в интервале  давления                 

                              при температуре определяется из справочных таблиц

                               

Ответ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача№2-21

Закрытый сосуд наполнен водой на глубину Н. Давление на свободной поверхности .

Определить уровень  жидкости в открытой трубке над уровнем  воды в сосуде . Определить

полное и избыточное давление у  дна сосуда. Построить эпюру гидростатического  давления воды на плоскую стенку АВ.

Дано:                                                                                                                                                                                                                        

                                                 

 

Решение:

1)Рассмотрим равновесие жидкости  в точке С.

 

Уровень жидкости в трубке, выше уровня жидкости в сосуде.

2)Определить полное и избыточное  давление. Абсолютное и избыточное  давление определить в соответствии с законом Паскаля.

3)Построить эпюру гидростатического  давления на стенку АВ.

Гидростатическое давление воды изменяется по линейному закону. Избыточное давление в точке А равно:

 

 

 

Задача№2-111

Определить на каком расстоянии Х должна располагаться ось поворотного  прямоугольного щитка размером Lхb, чтобы момент суммарной силы давления воды относительно оси щитка(точка О) был равен нулю. Построить эпюру гидростатического давления на затвор.

Дано:                                            

L=1м

b=1м                                 

H=3м

Х-?                    

 

 

 

Решение:

Для исключения воздействия  силы гидростатического давления на щиток. Части момента силы необходимо: ось поворотного щитка совместить с центром давления силы гидростатического давления.

Искомая величина Х определяется по формуле:

Величина весового гидростатического  давления линейно увеличивается  с увеличением глубины.

 

 

 

 

Задача№3-24

Определить число рейнольца и режим движения жидкости по водопроводной трубе диаметром d, если расход протекающей по ней воды Q, температура воды t. Найти критическую скорость.

Дано:                                             Решение:

Q=0.3л/c                                  Режим движения жидкости в трубе определим путем сравнения величин

d=15,75мм                              действительного числа рейнольца с критическим значением для трубы.

               

                                               

                                                   _{1) Определить величину коэффициента кинематической вязкости}

                                     

Определить режим                2)Определить действительное значение числа рейнольца.    

движения                                 

 

                                     

                                                     Сравнивая величины действительного числа рейнольца и критического

_{числа, определить режим  движения. Если , то режим движения турбулентный.}

_{3) Определить  величину  для данной трубы и температуры.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача №3-9

По трубопроводу переменного  сечения протекает вода с расходом Q. Диаметр суженной части .

Определить диаметр  основного трубопровода , если разность показаний пьезометров . 

Дано:                                                  

Q=4.9л/с

d2=50мм

hp=0,2м

d1-?

 

Решение:

Искомый диаметр d1 определим при совместном применении уравнения Бернулли и уравнения неразрывности, составленных для невязких жидкостей.

Уравнение Бернулли при  совмещении плоскости сравнения О-О с осью трубопровода будет иметь вид:

         

Учитывая что  

Уравнение неразрывности:

1)

2)

3)

 

Расчеты трубопроводов.

По горизонтальному  трубопроводу диаметром d и длиной l движется вода, имеющая температуру t. Расход воды Q. Найти потери напора по длине hl трубопровода.

Дано:                      Решение:

d=50мм             1) Определить относительную шероховатость стенки.      

l=75м                 

t=15°C                  2) Определить кинематический коэффициент вязкости

Q=2л/с                

Кэ=0,01мм          3) Определить среднюю скорость движения воды в трубе. 

hl-?                          

4) Определить действительное число рейнольца.

5) Определить предельное число рейнольца.

6) Сопоставляем Re с R´e пред И Re´´пред , т.к. 4000< Re< R´e, 4000<44700<50000, то режим движения турбулентный, область гидравлических гладких труб.

7) Определить формулу для расчета λ

8) Найти потери напора по длине