Izračun promjera komunikacijskih cjevovoda vodozahvata provodi se na temelju vrijednosti dopuštenih brzina u normalnim radnim uvjetima vodozahvata. Za gravitacijske cijevi, prema brzini treba biti u rasponu od 1 do 1,5. Promjer gravitacijskih cijevi uzima se prema Shevelevovim tablicama.

Prihvaćamo dvije gravitacijske linije. Prihvaćamo 700 mm =1,23 m/s.

Određivanje gubitaka u gravitacijskim linijama koje nastaju tijekom rada:

, Gdje

L je duljina gravitacijske linije. Duljina gravitacijske linije određena je iz profila riječnog dna. Ovo je vodoravna udaljenost od vanjskog zida vodozahvata (uzeta na udaljenosti od 5 m od ruba vode na razini vode) do mjesta pada, L = 43,5 m.

V – brzina protoka vode u cijevi,
=1,23 m/s;

=2,45 m/s;

 - zbroj lokalnih koeficijenata otpora, uzimamo prema:

= ispušni spremnik=

3*0,25+0,1+0,97+1,0=3,57 m

Normalni mod:

0,47 m

Način rada u nuždi:

Q av. =Q izr. =961,22 l/s;

1,65 m

7. Sustav za pranje kasetnih filtera, glava i gravitacijskih cijevi

sl.5. Sustav za pranje kasetnih filtera, glava i gravitacijskih cijevi.

Kada razlika razine u rijeci iu jednoj ili obje komore bunara dosegne kritičnu vrijednost, potrebno je započeti s pranjem filtarskih kaseta i gravitacijskih cijevi. Razlika u razini određena je očitanjima senzora. Prvo se pulsno peru filteri jedne od glava. Ako se nakon 3-4 pulsna pranja filtara i gravitacijskih cjevovoda razlika u razini ne vrati na normalne vrijednosti, tada započnite povratno ispiranje tlaka. Cjevovodi za dovod vode za ispiranje gravitacijskih vodova i filtara spojeni su u rasklopnoj komori na vod tlačnog voda. Promjer dovodnih cjevovoda određuje se na sljedeći način:

Brzina vode tijekom povratnog ispiranja mora zadovoljiti sljedeće uvjete:

,

Gdje - brzina vode u liniji za pranje, uzmite 1,5 m/s;

- brzina vode u liniji gravitacije, m/s

U ovom slučaju, potrošnja vode za ispiranje gravitacijske linije određena je formulom:

,

Gdje - promjer gravitacijske linije, m

m/s

m 3 /s

Prema promjeru cijevi za dovod vode za pranje, prihvaćamo
4m/s promjer
mm.

Proračun pulsnog ispiranja

Riža. 6. Izračun pulsnog pranja.

Proračun pulsnog pranja ribozaštitnih kaseta poplavljenih vodozahvata sastoji se od određivanja maksimalne brzine strujanja vode u gravitacijskom vodovodu tijekom pranja. Na temelju ove brzine može se neizravno prosuditi učinkovitost njegove uporabe (na primjer, u usporedbi s mogućom brzinom protoka koja se može ostvariti kod ispiranja vodom). Maksimalna brzina protoka vode u gravitacijskom vodu
m/s, za neke prihvaćene vrijednosti , L, D i d određeni su formulom

Gdje I - poluamplituda fluktuacija razine tekućine u vakuumskom usponu, m;

, - trajanje prvog poluciklusa fluktuacije razine tekućine u vakuumskom usponu

gdje su F i ω površine poprečnog presjeka pod naponom vakuumskog uspona i vodova gravitacijske vode.
pri F=ω

L-duljina gravitacijske linije

Ẑ- karakteristika glavnog hidrauličkog otpora određena je formulom:

U ovom slučaju, koeficijent ḱ nalazi se pomoću formule:

Gdje je λ koeficijent hidrauličkog trenja;

L i Dc - duljina i promjer cjevovoda gravitacijske vode, m;

∑ζ - zbroj koeficijenata lokalnog otpora kada se voda kreće od izvora vode do uključivo.

h – gubitak tlaka u filtarskoj kaseti, h = 0,3;

V je brzina vode u filtarskoj kaseti, određena formulom:

,m/s

Gdje,
- brzina protoka vode u kasetu

Ρ=50% - poroznost punjenja kasete

m/s

Karakteristike dodatnog otpora nalaze se pomoću formule

gdje je D u d promjer vakuumskog uspona odnosno ventila za usis zraka. D=700 mm;d=100 mm;

Mi definiramo - visina dizanja vode u vakuumskoj cijevi

prihvaća 3-8 m

Pomoću rasporeda izračuna pulsnog pranja određujemo

;
m/s

Hidraulički proračun slobodnostrujnih (gravitacijskih) cjevovoda temelji se na uvjetu održavanja ravnomjernog ravnomjernog kretanja vode u cijevima prema dvije osnovne formule:

• formula kontinuiteta protoka

• Chezy formula

gdje je q protok tekućine, m 3 /s; ω — površina slobodnog presjeka, m2; V—brzina tekućine, m/s; R—hidraulički polumjer, m; i je hidraulički nagib (jednak nagibu cijevi pri ravnomjernom jednoličnom gibanju); C je Chezyjev koeficijent, ovisno o hidrauličkom radijusu i hrapavosti navlažene površine cjevovoda, m 0,5 / s.

Glavna poteškoća u provođenju hidrauličkih proračuna je određivanje Chezy koeficijenta.

Brojni istraživači predložili su vlastite univerzalne formule (empirijske ili poluempirijske ovisnosti), koje u jednom ili drugom stupnju opisuju ovisnost Chezyjevog koeficijenta o hidrauličkom radijusu, hrapavosti stijenki cjevovoda i drugim čimbenicima:

• formula N, N. Pavlovskog:

gdje je n relativna hrapavost stijenke cijevi; za određivanje eksponenta y koristi se formula

y=2,5·√n-0,13-0,75·√R·(√n-0,1)

• A. Manningova formula:

• formula A.D. Altshula i V.A. Ludova za određivanje y.

y=0,57-0,22 lgC

• formula A. A. Karpinskog:

y=0,29-0,0021·C.

Na temelju ovih i drugih sličnih ovisnosti konstruirane su hidrauličke proračunske tablice i nomogrami koji projektantima omogućuju izvođenje hidrauličkih proračuna gravitacijskih mreža i kanala izrađenih od različitih materijala. Preporuča se izračunati gravitacijske cjevovode slobodnog protoka koristeći dobro poznatu Darcy-Weisbach formulu:

i=λ/4R V 2 /2g

gdje je λ koeficijent hidrauličkog trenja; g—gravitacijsko ubrzanje, m/s 2 .

Chezyjev koeficijent može se definirati kao:

Od prethodno spomenutih formula dobivenih od strane domaćih istraživača, najviše ispitane i najbolje u skladu s eksperimentalnim podacima su formule N. N. Pavlovskog. Valjanost ovih formula potvrđena je i ispitana inženjerskom praksom, te je nedvojbena mogućnost njihove daljnje primjene za hidraulički proračun protočnih mreža od keramike, betona i opeke, odnosno onih materijala kod kojih je koeficijent hrapavosti n je reda veličine 0,013-0,014, kao i polimerni određeni faktori korekcije.

Aktualni trendovi široke uporabe novih cijevi od različitih materijala (uključujući polimere) tijekom popravaka i rekonstrukcije starih mreža dovode do toga da odvodna mreža gradova iz godine u godinu postaje sve heterogenija, što utječe na poteškoće procjena hidrauličkih pokazatelja, kao i poteškoća u radu, budući da se za svaki različiti dio cjevovoda moraju primijeniti odgovarajuće metode održavanja (na primjer, čišćenje itd.).

Za cjevovode izrađene od novih materijala trenutno ne postoje stroge hidrauličke ovisnosti za promjene koeficijenata C i λ. Štoviše, svaki proizvođač novih vrsta cijevi objavljuje vlastite, ponekad pristrane, kriterije za ocjenu hidrauličke kompatibilnosti cijevi izrađenih od različitih materijala. . Zadatak je još teži kada takvih materijala ima mnogo i svaki od njih nalazi svoju nišu pri popravljanju mreža. Kao rezultat, pojavljuje se neka vrsta mreže s "zakrpama". To ne isključuje hidrauličku neravnotežu, odnosno moguće negativne trendove povezane s poplavama na spojevima cijevi ili na određenim udaljenostima od spojeva.

Dakle, za svaku vrstu materijala cjevovoda ili zaštitnog premaza, poželjno je da projektant ima unificirane ovisnosti za promjene hidrauličkih karakteristika, tj. rezultate eksperimenata u punoj veličini za određivanje Chezyjevih, Darcyjevih koeficijenata i drugih parametara napravljenih cijevi. raznih materijala. Stoga je kao zaključak potrebno navesti važnost provođenja eksperimentalnih hidrauličkih istraživanja. Eksperimentalne vrijednosti Chezy koeficijenta dobivene tijekom pokusa na jednom promjeru mogu biti kriterij za približnu hidrauličku sličnost za prijelaz na druge promjere.

Izaberimo presjek 1-1 po slobodnoj površini tekućine u spremniku A, presjek 2-2 - po slobodnoj površini tekućine u spremniku B (slika 7). Usporedna ravnina kompatibilna je s odjeljkom 2-2.

Slika 7 - Shema za proračun promjera gravitacijskog cjevovoda

Napravimo Bernoullijevu jednadžbu za odjeljke 1-1 i 2-2:

U ovom slučaju:

Budući da su razine u spremnicima A i B konstantne, pritisci brzine su jednaki nuli.

Zamjenom svih vrijednosti u Bernoullijevu jednadžbu (7.1), dobivamo:

Gubitak glave:

U stacionarnim uvjetima razine u spremnicima su konstantne, tada je protok tekućine kroz gravitacijski cjevovod jednak. Prema tome, prosječna brzina tekućine u gravitacijskom cjevovodu:

Zamjenom izraza (7.3) uzimajući u obzir (7.4) u (7.2), dobivamo:

Jednadžbu (7.5) rješavamo grafičko-analitičkom metodom. S obzirom na vrijednost promjera gravitacijskog cjevovoda, izgradit ćemo grafikon ovisnosti potrebnog tlaka

Reynoldsov broj:

Zbog toga je režim strujanja turbulentan. Tada se koeficijent gubitka trenja duž duljine određuje pomoću Altschulove formule:

gdje je: - hrapavost (rabljenih) cijevi od lijevanog željeza.

Izračunajmo koristeći formulu (7.5) potreban tlak za prolaz protoka na vrijednosti promjera gravitacijskog cjevovoda:

Budući da je dobivena vrijednost, sljedeće vrijednosti promjera potrebno je smanjiti.

Provedimo slične izračune za brojne druge vrijednosti promjera. Rezultate izračuna sažimamo u tablici 2.

Tablica 2 - Rezultati proračuna potrebnog tlaka

Na temelju podataka u tablici 2 konstruiramo graf ovisnosti (slika 8) i na temelju vrijednosti odredimo promjer gravitacijskog cjevovoda.

Slika 8 - Grafikon ovisnosti

Dobivamo prema rasporedu.

IZGRADNJA KARAKTERISTIKA MREŽE

U stacionarnim radnim uvjetima instalacije, kada se brzina protoka u cjevovodnom sustavu ne mijenja tijekom vremena, tlak koji razvija crpka jednak je potrebnom tlaku instalacije

Tada je, prema formuli (4.2), potreban instalacijski tlak:

Mrežni tlak:

Konstruirajmo karakteristiku mreže koristeći ovisnosti (8.1) i (8.2) i metodu za određivanje gubitaka tlaka iz paragrafa 2.

Razmislimo o trošku.

Odredimo prosječne brzine, režim strujanja i koeficijente otpora trenja za svaki dio cjevovoda.

Za promjer usisnog voda:

Reynoldsov broj:

Zbog toga je režim strujanja u usisnom vodu turbulentan.

Za promjer cjevovoda:

prosječna brzina tekućine:

Reynoldsov broj:

Za promjer cjevovoda:

prosječna brzina tekućine:

Reynoldsov broj:

Posljedično, režim strujanja u cjevovodu s promjerom je turbulentan.

Za promjer cjevovoda:

prosječna brzina tekućine:

Reynoldsov broj:

Posljedično, režim strujanja u cjevovodu s promjerom je turbulentan.

Gubitak tlaka u usisnom vodu

gdje je: - gubitak tlaka zbog trenja po duljini;

Lokalni gubici tlaka;

odnosno, koeficijent otpora trenja i zbroj koeficijenata lokalnog otpora u usisnom vodu.

Odredimo koeficijent hidrauličkog otpora pomoću Altschulove formule:

Za lokalne otpore usisnog voda:

usisna kutija s povratnim ventilom s koeficijentom otpora;

ventil (kada je potpuno otvoren).

Dobivamo:

Izračunajmo gubitak tlaka u usisnom vodu:

Na sličan način određujemo gubitak tlaka u ispusnom vodu:

Budući da je režim strujanja u tlačnom vodu turbulentan u svim dionicama, a područje hidrauličkog otpora je prijelazno, odredit ćemo koeficijente otpora trenja pomoću formule Altschul:

Lokalni otpor odvodnog voda:

dva rotacijska zavoja s koeficijentom otpora

regulacijski ventil s koeficijentom otpora

zakretno koljeno s koeficijentom otpora

na dijelu cjevovoda promjera:

zakretno koljeno s koeficijentom otpora

na dijelu cjevovoda promjera:

zakretno koljeno s koeficijentom otpora

Venturijev mjerač protoka s koeficijentom otpora

Izračunajmo gubitak tlaka u ispusnom vodu:

Ukupni gubici tlaka u cjevovodu:

Potreban tlak ugradnje:

Mrežni tlak:

Provedimo izračune za druge brzine protoka. Rezultate izračuna sažimamo u tablici 3.

tlačni cjevovod pump tank tank

Tablica 3 - Rezultati proračuna za konstrukciju mrežnih karakteristika

Problemi s hidrauličkim proračunom odvodnih cijevi nastaju kako tijekom projektiranja, tako i tijekom izgradnje i rada odvodnih mreža. Glavni slučajevi za proračun odvodne mreže s ravnomjernim stalnim kretanjem otpadne vode su sljedeći:

a) navedeni su promjer, nagib i punjenje cijevi; potrebno je odrediti protok (propusnost) i brzinu kretanja otpadne vode;

b) navedeni su promjer i punjenje cijevi, kao i brzina kretanja otpadnih voda; potrebno je odrediti protok (propusnost) i nagib cijevi;

c) protok je zadan i potrebno je odrediti promjer i nagib cijevi pri protoku i napunjenosti koji zadovoljavaju zahtjeve TKP 45-4.01-56–2012.

Posljednja opcija hidrauličkog proračuna najčešća je u praksi projektiranja, ali zahtijeva usporedbu troškova cijevi i njihove ugradnje, budući da se sa smanjenjem promjera povećava obujam iskopa, jer je za održavanje propusnosti potrebno povećati brzinu, a time i nagib cijevi. Zatim se na temelju zadanog protoka postavlja punjenje i brzina kretanja otpadne vode. Ako je ispuna jednaka ili blizu tražene vrijednosti prema TKP 45-4.01-56–2012, tada se promjer presjeka može smatrati prihvaćenim. Ako se punjenje značajno razlikuje od maksimalno dopuštenih vrijednosti, tada je promjer s nedopunjenjem velik, a s prepunjenjem mali. Ako su cijevi prepunjene, možete povećati nagib uz zadržavanje promjera ili povećati promjer provođenjem tehničke i ekonomske usporedbe opcija za ovo projektno rješenje. Istodobno se provjerava usklađenost vrijednosti brzine s uvjetima ne-muljenja cijevi.

Mora se imati na umu da se povećanjem nagiba smanjuje punjenje cijevi pri konstantnom protoku, ali povećava brzina, a smanjenjem nagiba povećava se punjenje, ali smanjuje brzina. U svim slučajevima, punjenje cijevi treba biti što bliže dopuštenoj vrijednosti prema TKP 45-4.01-56–2012, a prihvaćeni nagibi trebaju osigurati najmanju moguću dubinu cijevi, najmanji mogući broj crpljenja i ne -brzine zamuljivanja.

Mreža odvodnje kućanstva projektirana je za nepotpuno punjenje cijevi. To se radi kako bi se osigurao transport plutajućih tvari, uklanjanje štetnih i eksplozivnih plinova iz mreže, kao i da bi se dobila određena rezerva u presjeku cijevi, dizajnirana za neravnomjeran protok otpadnih voda. Omjer visine vodenog sloja (h) i promjera cijevi (d) naziva se njezino punjenje. Djelomično punjenje koje odgovara nedostatku izračunatog protoka naziva se izračunatim. Punjenje cijevi tijekom gravitacijskog rada normirano je TKP 45-4.01-56–2012.

Izračunato punjenje cjevovoda, ovisno o promjerima cijevi, ne smije biti veće od:

Ako je punjenje cijevi promjera 150–200 mm manje od izračunatog, tada se dijelovi takvih cjevovoda ne izračunavaju i ne određuje se brzina kretanja otpadne vode u njima.

Izračunato punjenje cjevovoda i kanala s poprečnim presjekom bilo kojeg oblika ne smije biti veće od 0,7 visine, a kanali s pravokutnim poprečnim presjekom - ne više od 0,75 visine. Za cjevovode oborinske mreže i kolektore od svih legura poluodvojenog sustava odvodnje treba pretpostaviti potpuno projektirano punjenje.

Mreža odvodnje izračunava se na temelju prosječne brzine. Prosječna brzina protoka dobiva se kao kvocijent protoka (q) podijeljen s površinom otvorenog presjeka (w). Pod brzinom samočišćenja pri maksimalnom proračunskom protoku podrazumijevamo minimalnu prosječnu brzinu protoka pri kojoj suspendirane čestice ne ispadaju iz protoka. Pri proračunu odvodne mreže dodijeljen je protok koji pri projektiranom punjenju neće biti manji od minimalnog samočišćenja. Pri proračunu punjenja cijevi treba uzeti sljedeće brzine protoka (m/s) za cijevi promjera:

Za kućne otpadne vode s veličinom suspendiranih čestica od 1 mm, minimalna dopuštena brzina protoka pri kojoj se cijevi ne mule može se odrediti pomoću formule koju je predložio N. F. Fedorov:

gdje je ν min – brzina bez zamuljivanja, m/s;

R – hidraulički radijus, m;

n = 0,35 + 0,5R – korijenski eksponent.

Najmanja projektirana brzina kretanja pročišćene ili biološki pročišćene otpadne vode u otvorenim posudama i gravitacijskim cjevovodima dopuštena je 0,4 m/s.

Najveća projektirana brzina kretanja otpadnih voda ne smije biti opasna za mehaničku čvrstoću cijevi kroz koje se zajedno s otpadnom vodom transportiraju krute tvari (kamenčići, pijesak, komadići metala i sl.). U skladu sa zahtjevima TKP 45-4.01-56-2012, najveća projektirana brzina otpadnih voda u metalnim cijevima ne smije biti veća od 8 m / s, au nemetalnim cijevima - 4 m / s. Za kišnu mrežu - 10 odnosno 7 m/s.

Prilikom projektiranja punjenja za sve sustave odvodnje u skladu s TKP 45-4.01-56-2012, preporuča se uzeti sljedeće minimalne nagibe:

Ovisno o lokalnim uvjetima, s nepovoljnim terenom, dopušten je nagib od 0,005 za pojedinačne kolektore i dijelove ulične mreže za cijevi promjera 200 mm.

Najmanji nagibi cijevi mreže odvodnje kućanstva prihvaćaju se za cijevi promjera: 150 mm - 0,008; 200 mm – 0,005; 250 mm i više - određuje se hidrauličkim proračunom ovisno o dopuštenim minimalnim brzinama.

Nagibi manji od 0,0005 nisu dopušteni zbog povećanog onečišćenja mreža i posljedično povećanja troškova njihova rada, kao i zbog teškoća održavanja takvog nagiba tijekom izgradnje mreža.

Najmanji nagib zove se nagib koji osigurava brzinu bez zamuljivanja tijekom proračunatog punjenja. Ako je punjenje cijevi promjera 150 i 200 mm u pojedinim dionicama položenim sa standardnim nagibom manje od proračunske, tada se takve dionice smatraju neprojektiranim i brzine strujanja u njima se ne određuju, a nagibi se pretpostavljaju biti 0,008 odnosno 0,005. Za aproksimaciju minimalnog nagiba ponekad se koristi formula

(4.5)

Najvažnija faza u projektiranju odvodne mreže je hidraulički proračun, koji u konačnici rezultira izradom uzdužnog profila kolektora. Uzdužni profil je vertikalni presjek - raspored gornjeg sloja zemlje s projektiranim cjevovodom u smjeru kretanja vode. Hidraulički proračuni počinju diktiranjem točaka - početnih, niskih i najudaljenijih točaka sheme odvodnje. Kod izrade uzdužnog profila iz diktirajućih točaka dubina cjevovoda je najveća. Time je osigurano gravitacijsko spajanje ostalih povoljnije smještenih bočnih ogranaka cjevovoda na projektirani kolektor. Dionica od diktirajuće točke do kolektora obično se naziva diktirajuća grana. Prilikom izrade uzdužnog profila cjevovoda rješava se pitanje povezivanja cijevi po visini. U inženjerskoj praksi koriste se dvije metode spajanja cijevi na projektnoj točki: "shelyga to shelyga" i "duž razine vode". Radna iskustva pokazuju da je za odvodne objekte ravne prirode s slabo definiranim terenom poželjno spojiti cijevi istog promjera „prema vodostaju“, a cijevi različitih promjera – „shelyg na shelyg“.

Cjevovodi služe kao kanali kroz koje se pumpaju tekućine. Tekućina se kreće kroz cjevovod jer je njena energija na početku cjevovoda veća nego na kraju. Tu energetsku razliku stvara, u pravilu, pumpa, a ponekad i zbog razlike u visini između početka i kraja cijevi. U rudarstvu se uglavnom bavimo cjevovodima u kojima je kretanje fluida uzrokovano radom pumpi.

Pri proračunu tlačnih cjevovoda glavni zadatak je ili odrediti propusnost (brzinu protoka), ili gubitak tlaka u određenom dijelu, kao i po cijeloj duljini, ili promjer cjevovoda pri zadanoj brzini protoka i gubitku tlaka. .

U praksi se cjevovodi dijele na kratak I dugo. Prvi uključuju sve cjevovode u kojima lokalni gubici tlaka prelaze 5...10% gubitaka tlaka duž duljine. Pri proračunu takvih cjevovoda moraju se uzeti u obzir gubici tlaka u lokalnim otporima. Tu spadaju, na primjer, naftovodi volumetrijskih prijenosa.

Druga kategorija uključuje cjevovode u kojima su lokalni gubici manji od 5...10% gubitka tlaka duž duljine. Njihov se izračun provodi bez uzimanja u obzir lokalnih gubitaka. Takvi cjevovodi uključuju, na primjer, glavne vodovode i naftovode.

Uzimajući u obzir hidrauličku shemu rada dugih cjevovoda, oni se također mogu podijeliti na jednostavan I kompleks. Jednostavni se nazivaju serijski povezani cjevovodi istih ili različitih dijelova koji nemaju grane. Složeni cjevovodi uključuju sustave cijevi s jednom ili više grana, paralelnih grana itd. Takozvani prstenasti cjevovodi također su složeni.

Klasifikacija cjevovoda

1) Prema materijalu stijenke cijevi cjevovodi mogu biti čelični, lijevano željezni, armiranobetonski, plastični, azbestno-cementni, gumena crijeva itd.

2) Prema vrsti dizane tekućine- vodovodi, naftovodi, naftovodi i sl.

3) Po konfiguraciji:

jednostavan- to su cjevovodi koji nemaju grane;

b) složeni- to su cjevovodi koji imaju najmanje jednu granu.

Jednostavni cjevovod stalnog presjeka

Neka se jednostavan cjevovod konstantnog presjeka proizvoljno nalazi u prostoru (slika 69), ima ukupnu duljinu , promjer d = const i sadrži niz lokalnih otpora, na primjer, zasun, filtar i povratni ventil. U početnom presjeku 1 - 1 geometrijska visina je jednaka z 1 i nadtlak je p 1, au završnom presjeku 2 - 2 z 2 odnosno p 2.

Zbog konstantnog promjera cijevi, brzina strujanja u ovim dionicama je ista i jednaka u .

Napišimo Bernoullijevu jednadžbu za dionice 1-1 i 2-2, uzimajući u obzir a 1 = a 2 = 1 (kao u turbulentnom režimu) i isključujući pritiske brzina zbog jednakosti brzina:

(91)

Piezometrijsku visinu na lijevoj strani jednadžbe (91) nazvat ćemo potrebnim tlakom

označavamo visinsku razliku između početka i kraja cjevovoda

Zatim jednadžba (91):

(92)

S obzirom da se ukupni gubitak tlaka u obliku funkcije snage protoka može napisati u obliku

jednakost (92) može se napisati:

(93)

Gdje otpor cjevovoda.

Formule (92) i (93) su osnovne za proračun jednostavnih cjevovoda konstantnog presjeka.

Gravitacijski cjevovod

Gravitacijski cjevovod je jednostavan cjevovod stalnog presjeka, kroz koji se kretanje tekućine događa samo zbog razlike u visini između početka i kraja cjevovoda (slika 70).

Slika 70 - Gravitacijski dijagram cjevovoda

Za jednostavan cjevovod konstantnog presjeka vrijedi prethodno dobivena jednakost (92):

(94)

U ovom slučaju

P 2 = P atm,

Tada će jednakost (94) imati oblik:

ili nakon redukcije

(95)

Pomoću ove jednakosti izračunava se gravitacijski cjevovod koji pokazuje da se sav raspoloživi tlak koristi za svladavanje hidrauličkog otpora h p.

S obzirom na to jednakost (95) bit će zapisana:

odakle dolazi protok tekućine u gravitacijskom cjevovodu:

gdje je a otpor cjevovoda, izračunat prema gore dobivenoj formuli:

Sifonski cjevovod

Sifonski cjevovod je jednostavan cjevovod stalnog presjeka čiji se dio nalazi iznad rezervoara koji ga napaja (slika 71). .

Da bi sifonski cjevovod počeo raditi, potrebno ga je napuniti tekućinom, uklanjajući zrak. To se može postići privremenim podizanjem razine rezervoara (ili tlaka na početku cijevi) iznad najviše točke sifona (razina z) ili usisavanjem zraka iz sifona na najvišoj točki, zbog čega će cjevovod napuniti tekućinom pod atmosferskim tlakom na razinama I-I i II-II. Na kraju, možete zaključati krajeve sifona i napuniti ga tekućinom kroz gornju točku, gdje se istovremeno ispušta zrak koji je ispunio cijev. Nakon što se sifon potpuno napuni tekućinom, počinje raditi kao obična cijev. Proračunom se obično određuje propusna moć sifona i najveća vrijednost visine z.

Kako je sifonski cjevovod jednostavan cjevovod konstantnog presjeka, za njega vrijedi formula (93):

(96)

Analizirajmo ovu formulu za presjeke I - I i III - III (usporedna ravnina prolazi kroz presjek III - III):

Tada će formula (96) imati oblik:

ili nakon kontrakcija

gdje možete pronaći protok Q kroz sifonski cjevovod:

Gdje A- otpor cjevovoda, izračunat prema gore dobivenoj formuli:

Za određivanje visine z, do kojeg se tekućina može popeti u sifonskom cjevovodu, sastaviti ćemo Bernoullijevu jednadžbu za presjeke I - I i II - II:

(97)

Ako se usporedna ravnina 0 - 0 poklapa s površinom tekućine u spremniku 1, tada je z 1 = 0; P 1 = P a; u 1 » 0; a I = a II = 1 (pretpostavljamo da je mod kretanja fluida turbulentan); z II = z; p II > p n.p. - tlak u presjeku II - II mora biti veći od tlaka zasićene pare tekućine p n.p. . - tlak pri kojem tekućina vrije pri određenoj temperaturi, inače se pojava promatra kavitacija- samoprokuhavanje tekućine u zatvorenom volumenu i nastali mjehurići pare dovode do prekida sifonskog cjevovoda.