Felabeorbt
New Member
Download Bài tập lớn Thủy lực Tính toán mạng lưới cấp nước
Mạng lưới cấp nước có mặt bằng, tên ống, tên nút như trong hình vẽ. Nguồn cấp nước là bể hình trụ, diện tích mặt nước S (m2), cao trình mặt nước tại đầu giờ đầu là H1; cao độ mặt đất tại các nút là Z; chiều dài từng đoạn ống trong mạng là L1 L10; lưu lượng tiêu thụ trung bình tại từng nút là q (l/s); lưu lượng rò rỉ ; hệ số nhám Hazen - Williams của các ống là ; máy bơm hút nước từ bể chứa cấp vào mạng, phương trình cột áp bơm là:
,
Trong đó : Q (m3/S); C= 650; m - số mũ; HP- (m). Trục máy bơm có cao độ bằng cao độ mặt đất. Tổng hệ số tổn thất cục bộ trong ống hút bằng 12. Áp lực tối thiểu tại nút bất lợi trong mạng duy trì ở mức Hmin.
Số liệu tính toán của từng sinh viên có trong bảng kèm theo.
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN : PHẠM VĂN ĐÔNG
LỚP : 06N1
ĐỀ BÀI SỐ : 01
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : THS. LÊ MẠNH HÀ
Đề bài :
Mạng lưới cấp nước có mặt bằng, tên ống, tên nút như trong hình vẽ. Nguồn cấp nước là bể hình trụ, diện tích mặt nước S (m2), cao trình mặt nước tại đầu giờ đầu là H1; cao độ mặt đất tại các nút là Z; chiều dài từng đoạn ống trong mạng là L1( L10; lưu lượng tiêu thụ trung bình tại từng nút là q (l/s); lưu lượng rò rỉ ; hệ số nhám Hazen - Williams của các ống là ; máy bơm hút nước từ bể chứa cấp vào mạng, phương trình cột áp bơm là:
,
Trong đó : Q (m3/S); C= 650; m - số mũ; HP- (m). Trục máy bơm có cao độ bằng cao độ mặt đất. Tổng hệ số tổn thất cục bộ trong ống hút bằng 12. Áp lực tối thiểu tại nút bất lợi trong mạng duy trì ở mức Hmin.
Số liệu tính toán của từng sinh viên có trong bảng kèm theo.
Yêu cầu:
Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước cho hai giờ liên tiếp, giờ đầu ; giờ thứ hai ( lưu lượng tính toán tại nút ở mỗi giờ)). Vận tốc trung bình trong ống chọn trong khoảng 0,7-1,2m/s.
Chọn đường kính các ống (theo giờ thứ 2);
Tính lưu lượng, vận tốc trong các đoạn; HGL và áp lực dư tại các nút;
Tính độ chân không tối đa trong ống hút;
Tính công suất tiêu thụ điện, biết ( = 0,78;
Lập sơ đồ không gian đo áp;
Tính cao độ mực nước trong bể giờ thớ 2.
Hình 1 : Sơ đồ mạng lưới
Đề 01
Số đề
Nguồn
Z (m)
Chiều dài ống (100m)
H1 (m)
S (100m2)
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
L10
01
6
6,5
9
0,3
4
4,2
5
3
2,8
4
3
5
4
Lưu lượng tiêu thụ tại nút (k = 1) (l/s)
HWC
Bơm
Hmin
(m)
q2
q3
q4
q5
q6
q7
q8
q9
H0(m)
m
4
17
10
8
7
10
9
10
95
55
2,3
18
A: Tính cho giờ thứ nhất:
1. Chon đường kính ống, tính các hệ số kháng:
a. Hệ số kháng dọc đường
Theo công thức Hazen-Williams:
Trong đó: : hệ số nhám Hazen-Williams
: hệ số nhám của ống (/)
: chiều dài của ống (m)
: đường kính ống (m)
b. Hệ số kháng cục bộ:
Kết quả tính toán được liệt kê trong bảng sau:
Đoạn ống
D(mm)
L(m)
01
450
30
95
12
15,8805
2,0364
02
300
400
95
0
0
326,9058
03
350
420
95
0
0
161,9997
04
200
500
95
0
0
2944,9179
05
200
300
95
0
0
595,9033
06
200
280
95
0
0
556,1764
07
150
400
95
0
0
9566,2069
08
200
300
95
0
0
1766,9508
09
150
500
95
0
0
11957,7587
10
150
400
95
0
0
2355,9344
2. Lập phương trình năng lượng và liên tục.
Giả thiết chiều chảy, viết phương trình liên tục và năng lượng cho tùng nút :
Nút
Phương trình
1
-= +
2
--= +
3
-= +
4
--= +
5
--= +
6
-= +
7
+= +
8
= +
9
= +
Và phương trình năng lượng cho từng liên kết:
Đoạn
Phương trình
1
-++=0
2
-+=0
3
-+=0
4
-+=0
5
-+=0
6
-+=0
7
-+=0
8
-+=0
9
-+=0
10
-+=0
Tuyến bơm
-+(-C)=0
3. Tính lặp lần 1:
Tự cho lưu lượng ban đầu (l/s) trong các đoạn và các cột nước tại các nút.
Tính sai số lưu lượng:
+ Tự cho lưu lương cho tùng liên kết
+ Tự cho tổng cột áp tại nút (m):
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BƠM
Q
(l/s)
177,79
55,00
104,68
24,25
46,67
34,48
14,22
30,02
19,87
21,87
177,79
H (m)
5,43
48,20
46,68
45,72
43,68
44,63
41,01
35,25
39,02
= 6
0
14,11
13,75
13,53
13,03
13,26
12,37
10,87
11,87
= 42,77
Có thể viết:
= (a)
+ Tính sai số lưu lượng cho từng nút - (l/s)
từ lưu lượng trong từng đoạn đã biết,viết phương trình liên tục cho tùng nút để xác định sai số lượng tại tùng nút,kết quả như sau:
Nút số
Sai số lưu lượng -
-
1
-(177,79-177,79) = -
- =0
2
-(177,79-55,00-104,68-14,11-4) = -
- =0
3
-(55,00 -24,25-13,75-17) = -
-=0
4
-(104,68-46,67-34,48-13,53-10) = -
- =0
5
-(24,25+46,67-30,02-19,87-13,03-8) = -
- =0
6
-(34,48-14,22-13,26-7) = -
- =0
7
-(14,22+30,02-21,87-12,37-10) = -
- =0
8
-(19,87-10,87-9) = -
-=0
9
-(21,87-11,87 -10) = -
- =0
kết quả viết dưới dạng :
= (c)
+ Tính sai số năng lượng cho tùng liên kết:
với cột nước tại các nút va lưu lượng trong các đoạn đã có, tính tổn thất áp lực và sai số năng lương cho từng liên kết.tổn thất cột nước tính theo công thức va trong đó Q tính bằng (/s).
Kết quả sai số năng lượng trong từng liên kết như sau :
STT
Tính sai số cột nước -
-
1
5,43
0,0831
0,502
-(5,43-6+0,0831+0,502)= -
-0,0151
2
48,20
1,5191
0
-( 46,68-48,20+1,5191)=-dE2
0,0009
3
46,68
2,4791
0
-(45,72-48,20+2,4791)=-dE3
0,0009
4
45,72
3,0030
0
-(43,68-46,68+ 3,0030)=-dE4
-0,003
5
43,68
2,0428
0
-(43,68-45,72+2,0428)= -dE5
-0,0028
6
44,63
1,0884
0
-(44,63-45,72+ 1,0884)= -dE6
0,0016
7
41,01
3,6300
0
-(41,01-44,63+3,6300)=-dE7
-0,01
8
35,25
2,6754
0
-(41,01-43,68+2,6754)= -
-0,0054
9
39,02
8,4316
0
-(35,25-43,68+8,4316)= -
-0,0016
10
H01= 06
1,9841
0
-(39,02-41,01+1,9841)= -
0,0059
Tuyến bơm
-(5,43-48,20+(55-650*))=-
0,0077
Kết quả có thể viết dưới dạng:
= (d)
Lập ma trận tính toán:
=
+ Ma trận hệ số cột nước: =
=
+ Ma trận n=
Công thức trên, n=1,852 , m=2,3, Q là lưu lượng đã dự kiến cho từng liên kết: kết quả tính được là:
6,51
Từ các số tiếp
51,15
43,86
229,34
81,07
58,46
472,77
165,05
785,88
168,02
158,31
Lập sơ đồ Newton
Trong đó ,, la f các ma trận trên đây;là vectơ ẩn cần tìm, đó là các số gia điều chỉnh lưư lượng và cột nước;ma trận vế phải ,với ,xác định theo (c),(d).
Sau khi nhập số liệu vào sơ đồ Newton, khai triẻn sơ đồ thành hệ phương trình tuyến tính từ đó ta tìm .ta sẽ thục hiện theo phương pháp Gauss:
Trong đó
………… ………….
Kết quả tính toán ma trận như sau:
Nghiệm
Kết quả
Nghiệm
Kết quả
0
-0,015
0
-0,007
0
-0,007
0
-0,006
0
-0,010
0
-0,004
0
-0,007
0
-0,012
0
-0,001
0
Phân tích kết quả:
+ Chênh lệch lưu lượng trong các đoạn giũa kết quả tính và số liệu giả thiết ban đầu bằng 0;
+ Chênh lệch cột nước tại nút giưa kết quả tính và số liệu giả thiết ban đầu chênh lệch không đáng kể, sai số lớn nhất =0,015 (tức )
bước tính lặp này coi như là bước cuối cùng.
Quá trình lặp kết thúc,nghĩa là lưu lượng trong tùng liên kết và tổnh cột nước tại từng nút...
Download Bài tập lớn Thủy lực Tính toán mạng lưới cấp nước miễn phí
Mạng lưới cấp nước có mặt bằng, tên ống, tên nút như trong hình vẽ. Nguồn cấp nước là bể hình trụ, diện tích mặt nước S (m2), cao trình mặt nước tại đầu giờ đầu là H1; cao độ mặt đất tại các nút là Z; chiều dài từng đoạn ống trong mạng là L1 L10; lưu lượng tiêu thụ trung bình tại từng nút là q (l/s); lưu lượng rò rỉ ; hệ số nhám Hazen - Williams của các ống là ; máy bơm hút nước từ bể chứa cấp vào mạng, phương trình cột áp bơm là:
,
Trong đó : Q (m3/S); C= 650; m - số mũ; HP- (m). Trục máy bơm có cao độ bằng cao độ mặt đất. Tổng hệ số tổn thất cục bộ trong ống hút bằng 12. Áp lực tối thiểu tại nút bất lợi trong mạng duy trì ở mức Hmin.
Số liệu tính toán của từng sinh viên có trong bảng kèm theo.
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
ĐỀ BÀI TẬP THUỶ LỰCTÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN : PHẠM VĂN ĐÔNG
LỚP : 06N1
ĐỀ BÀI SỐ : 01
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : THS. LÊ MẠNH HÀ
Đề bài :
Mạng lưới cấp nước có mặt bằng, tên ống, tên nút như trong hình vẽ. Nguồn cấp nước là bể hình trụ, diện tích mặt nước S (m2), cao trình mặt nước tại đầu giờ đầu là H1; cao độ mặt đất tại các nút là Z; chiều dài từng đoạn ống trong mạng là L1( L10; lưu lượng tiêu thụ trung bình tại từng nút là q (l/s); lưu lượng rò rỉ ; hệ số nhám Hazen - Williams của các ống là ; máy bơm hút nước từ bể chứa cấp vào mạng, phương trình cột áp bơm là:
,
Trong đó : Q (m3/S); C= 650; m - số mũ; HP- (m). Trục máy bơm có cao độ bằng cao độ mặt đất. Tổng hệ số tổn thất cục bộ trong ống hút bằng 12. Áp lực tối thiểu tại nút bất lợi trong mạng duy trì ở mức Hmin.
Số liệu tính toán của từng sinh viên có trong bảng kèm theo.
Yêu cầu:
Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước cho hai giờ liên tiếp, giờ đầu ; giờ thứ hai ( lưu lượng tính toán tại nút ở mỗi giờ)). Vận tốc trung bình trong ống chọn trong khoảng 0,7-1,2m/s.
Chọn đường kính các ống (theo giờ thứ 2);
Tính lưu lượng, vận tốc trong các đoạn; HGL và áp lực dư tại các nút;
Tính độ chân không tối đa trong ống hút;
Tính công suất tiêu thụ điện, biết ( = 0,78;
Lập sơ đồ không gian đo áp;
Tính cao độ mực nước trong bể giờ thớ 2.
Hình 1 : Sơ đồ mạng lưới
Đề 01
Số đề
Nguồn
Z (m)
Chiều dài ống (100m)
H1 (m)
S (100m2)
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
L10
01
6
6,5
9
0,3
4
4,2
5
3
2,8
4
3
5
4
Lưu lượng tiêu thụ tại nút (k = 1) (l/s)
HWC
Bơm
Hmin
(m)
q2
q3
q4
q5
q6
q7
q8
q9
H0(m)
m
4
17
10
8
7
10
9
10
95
55
2,3
18
A: Tính cho giờ thứ nhất:
1. Chon đường kính ống, tính các hệ số kháng:
a. Hệ số kháng dọc đường
Theo công thức Hazen-Williams:
Trong đó: : hệ số nhám Hazen-Williams
: hệ số nhám của ống (/)
: chiều dài của ống (m)
: đường kính ống (m)
b. Hệ số kháng cục bộ:
Kết quả tính toán được liệt kê trong bảng sau:
Đoạn ống
D(mm)
L(m)
01
450
30
95
12
15,8805
2,0364
02
300
400
95
0
0
326,9058
03
350
420
95
0
0
161,9997
04
200
500
95
0
0
2944,9179
05
200
300
95
0
0
595,9033
06
200
280
95
0
0
556,1764
07
150
400
95
0
0
9566,2069
08
200
300
95
0
0
1766,9508
09
150
500
95
0
0
11957,7587
10
150
400
95
0
0
2355,9344
2. Lập phương trình năng lượng và liên tục.
Giả thiết chiều chảy, viết phương trình liên tục và năng lượng cho tùng nút :
Nút
Phương trình
1
-= +
2
--= +
3
-= +
4
--= +
5
--= +
6
-= +
7
+= +
8
= +
9
= +
Và phương trình năng lượng cho từng liên kết:
Đoạn
Phương trình
1
-++=0
2
-+=0
3
-+=0
4
-+=0
5
-+=0
6
-+=0
7
-+=0
8
-+=0
9
-+=0
10
-+=0
Tuyến bơm
-+(-C)=0
3. Tính lặp lần 1:
Tự cho lưu lượng ban đầu (l/s) trong các đoạn và các cột nước tại các nút.
Tính sai số lưu lượng:
+ Tự cho lưu lương cho tùng liên kết
+ Tự cho tổng cột áp tại nút (m):
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BƠM
Q
(l/s)
177,79
55,00
104,68
24,25
46,67
34,48
14,22
30,02
19,87
21,87
177,79
H (m)
5,43
48,20
46,68
45,72
43,68
44,63
41,01
35,25
39,02
= 6
0
14,11
13,75
13,53
13,03
13,26
12,37
10,87
11,87
= 42,77
Có thể viết:
= (a)
+ Tính sai số lưu lượng cho từng nút - (l/s)
từ lưu lượng trong từng đoạn đã biết,viết phương trình liên tục cho tùng nút để xác định sai số lượng tại tùng nút,kết quả như sau:
Nút số
Sai số lưu lượng -
-
1
-(177,79-177,79) = -
- =0
2
-(177,79-55,00-104,68-14,11-4) = -
- =0
3
-(55,00 -24,25-13,75-17) = -
-=0
4
-(104,68-46,67-34,48-13,53-10) = -
- =0
5
-(24,25+46,67-30,02-19,87-13,03-8) = -
- =0
6
-(34,48-14,22-13,26-7) = -
- =0
7
-(14,22+30,02-21,87-12,37-10) = -
- =0
8
-(19,87-10,87-9) = -
-=0
9
-(21,87-11,87 -10) = -
- =0
kết quả viết dưới dạng :
= (c)
+ Tính sai số năng lượng cho tùng liên kết:
với cột nước tại các nút va lưu lượng trong các đoạn đã có, tính tổn thất áp lực và sai số năng lương cho từng liên kết.tổn thất cột nước tính theo công thức va trong đó Q tính bằng (/s).
Kết quả sai số năng lượng trong từng liên kết như sau :
STT
Tính sai số cột nước -
-
1
5,43
0,0831
0,502
-(5,43-6+0,0831+0,502)= -
-0,0151
2
48,20
1,5191
0
-( 46,68-48,20+1,5191)=-dE2
0,0009
3
46,68
2,4791
0
-(45,72-48,20+2,4791)=-dE3
0,0009
4
45,72
3,0030
0
-(43,68-46,68+ 3,0030)=-dE4
-0,003
5
43,68
2,0428
0
-(43,68-45,72+2,0428)= -dE5
-0,0028
6
44,63
1,0884
0
-(44,63-45,72+ 1,0884)= -dE6
0,0016
7
41,01
3,6300
0
-(41,01-44,63+3,6300)=-dE7
-0,01
8
35,25
2,6754
0
-(41,01-43,68+2,6754)= -
-0,0054
9
39,02
8,4316
0
-(35,25-43,68+8,4316)= -
-0,0016
10
H01= 06
1,9841
0
-(39,02-41,01+1,9841)= -
0,0059
Tuyến bơm
-(5,43-48,20+(55-650*))=-
0,0077
Kết quả có thể viết dưới dạng:
= (d)
Lập ma trận tính toán:
=
+ Ma trận hệ số cột nước: =
=
+ Ma trận n=
Công thức trên, n=1,852 , m=2,3, Q là lưu lượng đã dự kiến cho từng liên kết: kết quả tính được là:
6,51
Từ các số tiếp
51,15
43,86
229,34
81,07
58,46
472,77
165,05
785,88
168,02
158,31
Lập sơ đồ Newton
Trong đó ,, la f các ma trận trên đây;là vectơ ẩn cần tìm, đó là các số gia điều chỉnh lưư lượng và cột nước;ma trận vế phải ,với ,xác định theo (c),(d).
Sau khi nhập số liệu vào sơ đồ Newton, khai triẻn sơ đồ thành hệ phương trình tuyến tính từ đó ta tìm .ta sẽ thục hiện theo phương pháp Gauss:
Trong đó
………… ………….
Kết quả tính toán ma trận như sau:
Nghiệm
Kết quả
Nghiệm
Kết quả
0
-0,015
0
-0,007
0
-0,007
0
-0,006
0
-0,010
0
-0,004
0
-0,007
0
-0,012
0
-0,001
0
Phân tích kết quả:
+ Chênh lệch lưu lượng trong các đoạn giũa kết quả tính và số liệu giả thiết ban đầu bằng 0;
+ Chênh lệch cột nước tại nút giưa kết quả tính và số liệu giả thiết ban đầu chênh lệch không đáng kể, sai số lớn nhất =0,015 (tức )
bước tính lặp này coi như là bước cuối cùng.
Quá trình lặp kết thúc,nghĩa là lưu lượng trong tùng liên kết và tổnh cột nước tại từng nút...