Из водонапорной башни с постоянной отметкой уровня воды при Нбаш=24 м, по трубопроводной системе

Из водонапорной башни с постоянной отметкой уровня воды при Нбаш=24 м, по трубопроводной системе вода подаётся четырём потребителям A, В, С и D на отметку Н=12,0 м (см. рис. 5). Определить, какой расход подается каждому потребителю (QA, QB, QС QD), если отметки пьезометрической линии в узловых точках: НА=20,9 м; HB=18,7м; НC=15,0 м. Диаметры и длины участков труб: d1=200 мм, l1=400м; d2=200 мм, l2=450м; d3=150 мм, l3=350 м; d4=125 мм, l4 =300 м. Потери напора в местных сопротивлениях принять равными 5 % от потерь по длине. Показать распределение пьезометрического напора и эпюру потерь напора для системы. Рисунок 5

Для расчета системы воспользуемся уравнением Бернулли по следующей методике:
1. Выбираем два сечения по свободной поверхности воды в башне, где скорость воды можно считать равной нулю и у потребителя D.
2. Сечения нумеруем по направлению движения воды: 1-1 по свободной поверхности воды, 2-2 по трубопроводу у потребителя D.
3. В выбранных сечениях учитываем атмосферное давление: p1 = pа н; p2 = pа + ghостD.
4 . Плоскость сравнения 0-0 совместим с сечением 2-2, тогда z1 = H; z2 = 0.
Записываем уравнение Бернулли в общем виде и производим подстановку параметров:
;
z1 = Hбаш;z2 = HD;
p1 = pа;p2 =0;
;; ; .
После подстановки параметров получим
.
Рассмотрим участок CD:
Разность между пьезометрическими напора идет на потери напора.
1,05 –поправочный коэффициент на местные сопротивления.
Определяем расход на участке CD:
м3/с=10,8л/с
A4= 81,6 с2/м6; при d4=125 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю D:
л/с
Определяем расход на участке ВC:
м3/с=18л/с
A3= 31,18 с2/м6; при d3=150 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю С:
л/с
Определяем расход на участке ВC:
м3/с=18л/с
A2= 6,78 с2/м6; при d2=150 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю В:
л/с
Определяем расход на участке ВC:
м3/с=18л/с
A1= 6,78 с2/м6; при d1=150 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю А:
л/с
Строим график пьезометрических напоров

. Плоскость сравнения 0-0 совместим с сечением 2-2, тогда z1 = H; z2 = 0.
Записываем уравнение Бернулли в общем виде и производим подстановку параметров:
;
z1 = Hбаш;z2 = HD;
p1 = pа;p2 =0;
;; ; .
После подстановки параметров получим
.
Рассмотрим участок CD:
Разность между пьезометрическими напора идет на потери напора.
1,05 –поправочный коэффициент на местные сопротивления.
Определяем расход на участке CD:
м3/с=10,8л/с
A4= 81,6 с2/м6; при d4=125 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю D:
л/с
Определяем расход на участке ВC:
м3/с=18л/с
A3= 31,18 с2/м6; при d3=150 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю С:
л/с
Определяем расход на участке ВC:
м3/с=18л/с
A2= 6,78 с2/м6; при d2=150 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю В:
л/с
Определяем расход на участке ВC:
м3/с=18л/с
A1= 6,78 с2/м6; при d1=150 мм – удельное сопротивление трубопровода.
Расход потребителю А:
л/с
Строим график пьезометрических напоров