(О - площадь живого сечения потока.

Для трубопровода, работающего полным живым сечением и пропускающего через себя расчётный расход Ярасч. эту формулу можно записать в следующем виде:

Ярасч. 1»

откуда диаметр будет равен

расч.

где dp - диаметр, полученный по расчёту, м; Ярасч. - расчётный расход на участке, м/с; V - скорость воды в трубопроводе, м/с.

Как видно из анализа полученной зависимости при заданном расчётном расходе Ярасч. величина диаметра может оказаться различной в зависимости от того, какая будет принята скорость движения воды в трубопроводе.

Выбор величины этой скорости зависит от экономических факторов, в основном от стоимости труб и их укладки, а также от стоимости энергии, затрачиваемой на подъём и транспортирование воды.

С увеличением скорости уменьшаются диаметры, а следовательно, и строительная стоимость сети. Однако при этом увеличиваются потери напора в сети, а следовательно, требуется большая мощность насосов и большая высота водонапорной башни.

С уменьшением скорости увеличиваются диаметры, а следовательно, и строительная стоимость сети. Одновременно с этим возможно возникновение такого нежелательного явления, как заиление трубопровода, т.е. выпадения из жидкости взвешенных частичек (ила, песчинок, ржавчины и др.), борьба с которым потребует дополнительных затрат. Однако в этом случае уменьшаются

потери напора в сети, а следовательно, уменьшится мощность насосов и высота водонапорной башни.

Следовательно, при определении диаметров труб водопроводной сети следует принимать такие скорости, которые при данных местных условиях обеспечивали бы наиболее выгодное в технико-экономическом отношении решение, охватывающее весь комплекс водопроводных сооружений. Такие скорости принято называть оптимальными.

Оптимальные скорости, применяемые в практике проектирования, выявились в результате анализа большого количества выполненных проектов водопроводных сетей, где эти скорости обосновывались при сравнении различных вариантов.

На основании вышеизложенного по данным проф. Андрияшева М.М. для участков разводящей сети можно рекомендовать следующие оптимальные скорости

Таким образом, определяя диаметр трубопровода, на первом этапе задаются оптимальной скоростью равной 1 м/с. Полученный диаметр по расчёту округляется до ближайшего стандартного (приложения Е-К) и производится определение действительной скорости на участке трубопровода по формуле:

расч.

n-d.

2

где Уд - действительная скорость на участке, м/с; Чрасч. - расчётный расход на участке, mVc ёст. - принятый стандартный диаметр трубы, м.

5.3 Определение потерь напора на участках водопроводной сети

Сопротивления, которые возникают при движении жидкости в трубопроводах, называют гидравлическими сопротивлениями. Они могут быть подразделены на два вида:

- сопротивления по длине потока;

- местные сопротивления.

На преодоление этих сопротивлений затрачивается определённая часть энергии, которую принято называть потерями напора.

В соответствии с классификацией гидравлических сопротивлений и потери напора подразделяются на:

- потери напора по длине потока;

- местные потери напора.

Потери напора по длине можно определить по формуле Дарси- Вейс-баха или как её ещё называют первой водопроводной формуле:

П£- ,

d 2g

где h£ - потери напора по длине, м;

X - коэффициент трения;

Z - длина расчётного участка трубопровода, м;

d - диаметр участка трубопровода, м;

V - скорость движения воды на расчётном участке, м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с.

Однако при расчёте трубопроводов гораздо удобнее пользоваться для расчёта потерь напора по длине второй водопроводной формулой, которая после некоторых преобразований вытекает из первой водопроводной формулы. Вторая водопроводная формула имеет вид:

he = А • яасч. • £ • к,