Порядок расчета кольцевой водопроводной сети

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 1

Основное уравнение гидростатики

;

где h – глубина жидкости, на которой определяется давление P.

P0 - давление внешней среды,ρ-плотность жидкости

Фильтрация газа через ограждающие конструкции.

Фильтрация газа, то есть его движение через пористые среды, в области строительства имеет особое значение для ограждающих конструкций зданий: стен, покрытий. Зимой холодный воздух проникает в помещения через поры и микротрещины стен, через щели окон, балконных дверей – происходит так называемая инфильтрация воздуха, порождающая сквозняки и понижение температуры. Поэтому проницаемость ограждающих конструкций зданий ограничиваются строительными нормами.

Для расчёта скорости фильтрации газа используется закон Дарсú в виде:

где k0 — проницаемость пористой среды, м2; m — динамическая вязкость газа, Па·с; Dpпр — разность приведённых полных давлений, вызывающая движение газа, Па; l — длина пути фильтрации, м.

Закон Дарсú в этой записи для газа применяется во всех областях техники, например, при расчёте притока природного газа к буровым скважинам на газовых месторождениях. Он позволяет рассчитывать фильтрацию газа только в ламинарном режиме.

Однако в строительстве для расчётов фильтрации воздуха через ограждающие конструкции зданий этот закон применяют в другом виде (для ламинарного и турбулентного режима движения газа)

где r — плотность воздуха, кг/м3; Ru — сопротивление воздухопроницаемости строительного материала, м2·ч·Па/кг (принимается по строительным нормам для соответствующей толщины материала d); n = 1 — для стен и покрытий (ламинарный режим фильтрации); n = = 2/3 — для окон и балконных дверей (турбулентный режим).

Таким образом, закон Дарсú позволяет вычислять объёмный расход газа (воздуха) Q = Vф w, проходящего через конструкцию толщиной l (или d) с площадью поперечного сечения w. Для пересчёта Q в весовой расход его умножают на удельный вес газа

Порядок расчета кольцевой водопроводной сети.

При расчете кольцевой водопроводной сети выполняют аналогичные подготовительные работы и расчеты, как и для тупиковых сетей: плановую трассировку, выбор схемы питания (от насосной станции и проходной башни или контррезервуара), определяют удельные, путевые и узловые расходы, намечают начальное потокораспределение и расчетные расходы на случаи: максимального водопотребления, водопотребления в периоды пожаров, максимального транзита воды в контррезервуар при минимальном водопотреблении. После этого приступают к увязке кольцевой сети.

Задачей увязки кольцевой сети является нахождение действительного распределения воды по участкам при принятых наиболее выгодных диаметрах и расчетных режимах работы сети. Расчет кольцевых водопроводных сетей для всех колец и узлов сети должен удовлетворять следующим условиям (14.43): в каждом узле должен соблюдаться баланс расходов (первый закон Кирхгофа); в каждом кольце и по внешнему контуру сети суммарные потери напора должны быть равны нулю (второй закон Кирхгофа).

Существует множество методов гидравлического расчета кольцевых сетей. Рассмотрим самые распространенные.

Метод итерации.Этот метод предложен профессором В.Г. Лобачевым и одновременно X. Кроссом. Увязка сети по этому методу при автоматическом соблюдении первого закона Кирхгофа достигается последовательным введением поправок к расходам на участках кольца, выраженным через контурный расход Δq в кольце, до тех пор, пока не будет выполняться и второй закон Кирхгофа - условие (14.43). Сущность его заключается в следующем:

· - в сети (рис. 14.13) ориентировочно намечается точка схода потоков (например, наиболее удаленная от ввода точка 3);

· - для каждого расчетного случая ориентировочно распределяются расходы по отдельным участкам (q_1-2, q_2-3, q_1-4, q_4-3) с учетом баланса расходов в узле ∑Q_i = 0;

· - по максимальному расчетному расходу определяются наибольшие диаметры труб с учетом экономического фактора на каждом участке;

· - по расходу и диаметру определяются потери напора на каждом участке: h_1-2, h_2-3, h_1-4, h_4-3

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2

Закон Архимеда.

По закону Архимеда на твердое тело, погруженное в покоящуюся жидкость действует сила гидростатического давления равная весу жидкости в объеме тела направленная вертикально вверх и проходящая через центр тяжести тела.

P_выт = ρ_жgV_погр

Для однородного тела плавающего на поверхности справедливо соотношение

где: V - объем плавающего тела;
ρ_m - плотность тела.