Nước từ trạm bơm cấp II cung cấp cho mạng một lưu lượng 40 l/s.. Theo quy hoạch nhà ở của khu dân cư là 4 tầng, yêu cầu mạng lưới thiết kế bằng ống gang.. Yêu cầu: Tính toán thủy lực cho
Trang 1Câu 1: Cho các điểm lấy nước được xác định trên sơ đồ hình vẽ Nước từ trạm
bơm cấp II cung cấp cho mạng một lưu lượng 40 (l/s) Mặt đất bằng phẳng, cao trình mặt đất bằng 25m Theo quy hoạch nhà ở của khu dân cư là 4 tầng, yêu cầu mạng lưới thiết kế bằng ống gang Giả sử hệ số phục vụ m = 1
Yêu cầu: Tính toán thủy lực cho mạng lưới cụt cho khu dân cư và tính toán cột áp
máy bơm cấp II
Câu 2: Cho sơ đồ cấp nước có đài nước ở đầu mạng lưới như hình vẽ Xác lập
công thức và tính toán chiều cao xây dựng đài nước và cột áp của máy bơm cấp II trong giờ dung nước lớn nhất
Cho biết:
- Cao trình đặt bơm là 3m; Cao trình đặt đài nước là 6m; Vị trí của ngôi nhà bất lợi cao 3 tầng ở cao trình 3.5m
- Giả sử ống cấp nước là ống bằng gang có hệ số nhám e = 0,013
- Khoảng cách xa nhất từ trạm bơm tới đài là 900m; từ đài đến ngôi nhà bất lợi là 1200m Chiều cao bầu đài bằng 1.8m
GỢI Ý GIẢI
Gợi ý câu 1:
1 Xác định tổng chiều dài mạng lưới.
∑L = 150 + 150 + 100 + 200 + 120 + 120
2 Xác định lưu lượng đơn vị dọc đường
đv
q = qtt qttr
l
−
0.0417( / )
840 − = l m s
3 Xác định lưu lượng dọc đường: qdd = l q l s ( / )dv
Trang 2STT Đoạn ống Ltt(m) q đv (l/s.) q dđ (l/s)
∑qdd = 35.03
4 Lưu lượng dọc đường quy về nút.
dd
1/ 2 ( / )
q = ∑ q + q l s
STT Đoạn ống liên quan
đến nút 1/ 2 ∑ q l sdd( / ) q ( / )ttr l s qnut
5 Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống ( Tính theo lưu lượng nút)
( / )
q = ∑ q l s kể từ nút cuối của đường ống về phía cuối mạng lưới
STT Ký hiệu các nút kể từ nút cuối của đường ống
đến cuối mạng lưới Qtt = ∑ qnut( / ) l s
6 Đưa lưu lượng nút và lưu lượng tính toán vào sơ đồ tính toán mạng lưới.
Trang 37 Chọn tuyến ống bất lợi nhất.
Chọn tuyến ống 1- 2 – 3 – 4 là tuyến ống bất lợi nhất vì ở xa nguồn cấp nhất
Điểm bất lợi nhất là điểm số 1, khi đó Htd = 4n + 4 = 20 (m)
Cốt đo áp = cốt mặt đất + áp lực tự do
Đoạn
ống l (m)
qtt (l/s)
D (mm)
V (m/s) 1000i
h = i.l (m)
Cốt mặt đất (m) Cốt đo áp( m)
Áp lực tự do (m) Đầu Cuối Đầu Cuối Đầu Cuối 2-1 150 8.13 150 0.45 2.89 0.43 25 25 45.43 45 20.43 20 3-2 200 25.43 200 0.79 5.64 1.13 25 25 46.56 45.43 21.56 20.43 4-3 150 36.9 250 0.74 3.7 0.56 25 25 47.12 46.56 22.12 21.56 2-5 120 2.5 100 0.31 2.48 0.3 25 25 45.43 45.13 20.43 20.13 2-6 120 2.5 100 0.31 2.48 0.3 25 25 45.43 45.13 20.43 20.13 3-7 100 2.09 100 0.26 1.81 0.18 25 25 46.56 46.38 21.56 21.38
8 Lập bảng tính toán thủy lực mạng lưới ( Ống gang).
Giả sử bỏ qua tổn thất trong máy bơm và tổn thất trên đường ống đẩy, Khi đó
áp lực máy bơm sẽ bằng áp lực điểm đầu mạng lưới hay Hb = Hđầu = 47,12 (m)
Gợi ý giải câu 2:
Trang 4- Chọn mặt chuẩn Z = 0 như hình vẽ.
- Giả sử: dùng mặt cắt 1 – 1; 2 – 2; 3- 3 lần lượt là 3 mặt cắt vuông góc đi qua trục máy bơm, đài nước, và ngôi nhà bất lợi nhất
- Viết phương trình Bernoulli cho 2 mặt cắt 2 -2 và 3 – 3 ta có:
Zđ + Hđ = Znh + Hct + h1
Do đó: Hđ = Znh + Hct + h1 – Zđ
Trong đó:
+ Hđ :là chiều cao xây dựng đài nước (m)
+ Znh : Là cao trình ngôi nhà bất lợi
+ Hct : Chiều cao cần thiết cho ngôi nhà bất lợi nhất
Hct = 4n + 4 ( n là số tầng nhà); Hct = 16(m)
+ h1 : Tổn thất ma sát từ đài đến ngôi nhà bất lợi,
+ Zđ : Cao trình nơi xây dựng đài nước
Thay số vào ta tìm được Hđ
- Viết phương trình Bernoulli cho mặt cắt 1-1 và 2-2 ta có:
Zb + Hb = Zd + Hd + hd + h2
Ta có: Hb = Zd + Hd + hd + h2 - Zb
Trong đó:
+ Hb :là chiều cao cột nước máy bơm (m)
+ Zb : Là cao trình cốt trục máy bơm(m)
+ Zd: Cao trình nơi xây dựng đài nước.(m)
+ Hd : Chiều cao xây dựng đài nước (m)
+ hd :Chiều cao bầu đài (m)
+ h2: Tổn thất ma sát trong ống dẫn từ bơm đến đài,
Thay số vào ta tìm được Hb