Пример 5.1

Вода ( °С) из водонапорной башни подается в приемный резервуар по новому трубопроводу из сварных стальных труб диаметром d длиной м. На трубопроводе имеется задвижка, обратный клапан.

Определить диаметр трубопровода при условии открытия задвижки на и обеспечении расхода л/с. Разность уровней воды в башне и резервуаре считать постоянной и равной м (рис. 5.2).

Рис. 5.2. К примеру 5.1

Составив уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2, проведя плоскость сравнения по сечению 2-2, получим , где - гидравлические потери в трубопроводе:

.

Средняя скорость в трубопроводе

.

Коэффициент гидравлического трения находим по формуле для квадратичной области сопротивления.

Шероховатость сварных стальных труб мм (см. табл. 3.1).

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

,

где - коэффициент сопротивлений на входе в трубу из резервуара; - сопротивление обратного клапана; - сопротивление задвижки; - сопротивление колена; - сопротивление на выходе из трубы в резервуар.

По табл. П1.4 приложения находим значения :

; ; ; .

В табл. 4.2 находим при открытии на 0,75: .

.

Коэффициент сопротивления системы

.

Задаемся разными диаметрами d, определим , среднюю скорость, и потери напора .

Вычисления сводим в табл. 5.1.

Таблица 5.1

№ п/п	d, м				V, м/с
	0,2	0,0145	8,7	31,3	2,55	11,37
	0,225	0,0141	7,52	30,12	2,01	6,82
	0,25	0,0137	6,57	29,17	1,63	4,43
	0,275	0,0134	5,83	28,43	1,35	2,64

Строим график (рис. 5.3). На графике по вертикальной оси откладываем м, проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой .

Сносим полученную в результате пересечения точку на горизонтальную ось d, получаем м. Согласно ГОСТ на стальные трубы ближайший внутренний диаметр (условный проход) мм. Принимаем мм.

Рис. 5.3. К примеру 5.1