Гидравлический расчет водопроводящих трактов
Гидравлический расчет тракта гидроэнергетической установки для сифонной компоновки гидроагрегатных блоков ГЭС при существующем с 1975 года на головном гидроузле Вилейско-Минской водной системы. Определение расчётных расходов. Подбор гидротурбин.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.12.2012 |
Размер файла | 203,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Гидравлический расчет водопроводящих трактов
1. Сведения о сооружении ГЭС при плотине гидроузла Вилейско-Минской водной системы
Вилейско-Минская водная система (ВМВС), построенная в 1968-1976 гг., предназначена для переброски речного стока к Минску, а также обводнения Свислочи. На стадии проектирования изучались всевозможные варианты переброски воды: из верховьев Немана, из Птичи, Березины, Гайны, Вилии и других рек. Для более детального сравнения остановились на трех основных вариантах системы обеспечения водой города - две трассы от Березинского бассейна и одна от Вилии. По ряду критериев выбор пал на вариант переброски стока из Вилии. Заборы воды из Березины в требуемых объемах могли привести к ухудшению условия для плавания судов на участке выше впадения Свислочи, а также требовались большие затраты средств на переброску стока. Вилейский вариант оказался дешевле, а перебрасываемая вода лучше по качеству.
Вилейско-Минская водная система - комплекс сложных гидротехнических сооружений, включающий Вилейское водохранилище, канал для переброски воды, ряд искусственных водоемов на Свислочи и отрегулированное русло реки до устья ее левого притока - р. Волмы включительно, а также несколько мощных насосных станций, малая ГЭС ВМВС протянулась с северо-запада на юго-восток по прямой на 140 км. Длина главного водотока системы, включающего канал и отрегулированное русло Свислочи, составляет более 200 км. Между крайними точками водосбросной площади ВМВС - озером Сервечь на севере и устьем Волмы на юге - 174 км. Площадь водосброса равна 5700 км2, из них площадь водосброса Вилейского водохранилища - 4100, Заславского - 590, территории непосредственно г. Минска - 190 км2.
Максимальная высота водосброса ВМВС над уровнем моря составляет 342 м (гора Лысая у г.п. Радошковичи), минимальная - 145 м. в русле р. Вилия у плотины водохранилища. Разница в отметках уровня воды в водохранилищах - почти 90 м; в самом Минске разница высот составляет 80 м. Среднегодовая температура в крайних точках водосброса отличается более чем на один градус. Вегетационный период на юге продолжительнее на две недели; на севере водосброса в год выпадает осадков на 50 мм. Больше, чем в южной части.
В пределах водосброса ВМВС находится более 900 сельских населенных пунктов, около 100 колхозов и совхозов, несколько подсобных хозяйств, много дачных поселков. Около 30% территории водосброса занимают леса, 40% площади распахано. Здесь протекает 5 рек со среднегодовым расходом воды более 5 м3/с: Вилия, ее притоки Сервечь, Двиноса и Илия, Свислочь, а также 35 других рек длиной более 10 км. На ручьях и малых реках создано много прудов.
Вилейско-Минская водная система включает объекты, построенные в 1968-1975 гг., а также сооружения на р. Свислочи прежних лет и более поздние постройки.
Первый из ранее построенных объектов - Комсомольское озеро, водохранилище на р. Свислочи в черте Минска. Оно было создано в 1941 г., непосредственно перед началом Великой отечественной войны. В 1953-1961 гг. в черте города и его окрестностях были созданы другие водохранилища - Заславское, Чижовское, водоем в парке им. М. Горького и др. К главным объектам ВМВС нужно отнести Вилейское водохранилище и канал для переброски воды, к дополнительным - водохранилища «Криница» и «Дрозды», Слепянскую водную систему, второй водовыпуск из Заславского водохранилища.
Каждое из восьми основных водохранилищ ВМВС имеет свое назначение и историю возникновения, особенности эксплуатации.
Самым крупным не только по ВМВС, но и в республике является Вилейское водохранилище (площадь 77 км2, длина 30 км, ширина 10 км, глубина до 13 м). Среди всех водоемов Белоруссии как естественных, так и искусственных оно занимает второе место после озера Нарочь.
Вилейское водохранилище аккумулирует весеннее половодье Вилии для последующей переброски воды в Свислочь. Воды, собранной весной, достаточно для обеспечения переброски двух третей годового объема, предусмотренного по проекту. Остальное количество воды может быть переброшено за счет избытка воды Вилии в другие периоды года.
К основным сооружениям Вилейского водохранилища относятся головной гидроузел с паводковым водосбросом и земляной плотиной, правобережная оградительная дамба, по которой проходит автомобильная дорога с асфальтным покрытием, две левобережные оградительные дамбы. За правобережной и левобережными дамбами для устранения подтопления действуют дренажные установки. Левобережная дренажная станция откачивает избыточные воды из лесного массива, а правобережная обеспечивает осушение сельхозугодий и переброску через дамбу стока р. Орпы.
В заливе водохранилища, который образовался при затоплении поймы р. Илии, построена струенаправляющая дамба, которая предназначена для отведения болотной воды.
Водохранилище и сейчас уже служит прекрасным местом отдыха для жителей Минска, Вилейки, Молодечно. В дальнейшем здесь намечается строительство пансионатов, пионерских лагерей, баз любительского рыболовства.
От Вилейского к Заславскому водохранилищу на 62 км. протянулся канал. Русло канал имеет трапецеидальное поперечное сечение с шириной водной поверхности 24 м и 3 м по дну. Глубина его достигает 3 м. Вода течет со скоростью 0,4-0,5 м/с. Подъем воды по каналу осуществляется с помощью системы перекачки. Общая высота подъема от среднего уровня в Вилейском водохранилище составляет 71 м. При полной сработке полезного запаса воды в водохранилище эта высота увеличивается еще на 6 м. В результате создается напор воды, который в сумме достигает почти 90 м. Разница между этой величиной и фактической высотой подъема воды объясняется необходимостью создать свободное движение воды в канале.
От Вилейского водохранилища до водораздела по холмистой местности канал проходит 50 км. На южном склоне (где вода движется самотеком) длина канала составляет 12 км, а перепад воды до Заславского водохранилища равен 11-12 м. На этом участке сооружено три специальных железобетонных желоба (быстротока), в которых гасится избыточная энергия воды, что предотвращает размыв канала. На каждый быстроток приходится перепад воды в 3-4 м. Быстротоки представляют собой лотки с железобетонными ребрами по дну и водобойным колодцем в конце. Каждый быстроток гасит энергию, которой было бы достаточно для выработки 2400 кВт.ч. электроэнергии в сутки. На ступенях подъема установлено по четыре агрегата общей производительностью 22 м3 воды в секунду. При непрерывной работе всех агрегатов можно было бы за год пропустить по каналу 700 млн. м3 воды. Однако один или два агрегата, а в зимний период и три, находятся в резерве.
В канал на все его протяжении не поступают загрязнения с поверхностным стоком, так как все естественные водотоки пропускаются через акведуки. При пересечении с реками Илией и Конотопкой канал проходит в дюкерах (железобетонные галереи под руслами рек); при пересечении с Удрой и Гуйкой канал заключен в галерею в теле водосливных плотин.
Создание Вилейско-Минской водной системы позволило коренным образом улучшить водообеспеченность Минска. Подача воды к городу в значительных объемах дает возможность надежно снабжать ею промышленность столицы Республики Беларусь, включая мощные теплоэлектрические станции. ВМВС тесно связана со строящимися и эксплуатируемыми техническими водоводами, расположенными в различных районах города и обслуживающими десятки промышленных предприятий. Она подключена к системе хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Обводнение Свислочи улучшило условия работы водозаборов подземных вод вблизи реки, облегчило очистку городских стоков.
На производственные нужды города система подает свыше 100 тыс. м3 воды ежесуточно. На коммунальные нужды свыше 200 тыс. м3 в сутки.
В современных условиях ВМВС надежно гарантирует водоснабжение и обводнение Минска. Она позволяет без ограничений выполнять те функции, которые предусмотрены для нее проектом, и имеет еще определенный резерв, использование которого в ближайшие годы способно компенсировать рост потребностей в воде.
В 1991 году принято решение о строительстве на водосбросе Вилейского водохранилища ГЭС мощностью 1500-2000 кВт. В 1998 г. введена в эксплуатацию первая очередь ГЭС.
Сведения о сооружении ГЭС при плотине гидроузла Вилейско-Минской водной системы (первая очередь строительства)
Площадь зеркала |
6460 га |
|
Ширина |
3-5 км |
|
Длина |
до 30 км |
|
Средняя глубина |
3,7 м |
|
Полный объем |
260 млн. м3 |
|
Полезный объем |
238 млн. м3 |
|
Ввод в эксплуатацию |
1974 г. |
|
Средний годовой сброс воды в нижний бьеф |
575 млн. м3/ год |
2. Основные технико-экономические параметры ГЭС.
Количество блоков - 2 шт.
Установленная мощность - 2 * 500 = 1000 кВт
Годовой сброс воды через ГЭС в нижний бьеф - 310 млн. м3
Ожидаемая годовая выработка электроэнергии - 6 млн. кВт.час
Годовая экономия топлива - 1800 т.у.т
Фактическая стоимость строительства: 25638 млн. рублей.
Ожидаемый срок окупаемости - 4-5 лет
2. Гидравлический расчёт
В данной курсовой работе проводим расчёты для ГЭС с подводом воды из водохранилища через земляную плотину в соответствии с данными, приведёнными в задании, диаметре трубопровода d=0,9 м, длине трубопровода l=81,6 м и при уровнях воды, показанных на схеме.
Максимальный напор ,
Минимальный напор ,
Расчётный напор
Определение расчётных расходов ГЭС.
Характерными расходами ГЭС являются расход, который соответствует пропускной способности гидротурбин - QT, и расход, который определяет размеры водосбросных сооружений ГЭС - QВ.
Определим расчётные расходы для ГЭС. Площадь водосбора S=4600 км2, предполагаемый расчётный напор Нр=8,7 м.
1. По карте с изолиниями среднегодовых модулей стока для Минской области находим .
Определяем среднемноголетний расход
.
Вычисляем коэффициент вариации
.
Принимаем обеспеченность расчётного расхода турбин ГЭС РГЭС=80%.
Из табл. 1.2 для P=80% и Сv=0,296, интерполируя находим Y=0,74. Определяем рабочий расход ГЭС (расход через турбины)
.
2. Оцениваем предварительно расчётную мощность ГЭС при КПД з=0,9
Из таблицы 1.4. следует, что проектируемая ГЭС относится к 4 классу капитальности.
Из таблицы 1.5. определяем расчётную обеспеченность максимальных расходов, соответственно для нормальных условий эксплуатации Р=5%, а для чрезвычайных (катастрофических) Р=1%.
С помощью типового гидрографа находим соотношение Q/Q0=1 и соответственно среднепаводковый расход
Из таблицы 1.3 для обеспеченностей 5% и 1% и СV=0,298 с помощью интерполирования определяем ординаты кривой обеспеченности:
Y5=1,57; Y1=1,94.
Вычисляем расчётные максимальные расходы пяти и однопроцентной обеспеченности
.
Расчётный максимальный расход для нормальных условий эксплуатации (70,8 м3/с) используется при определении отметки гребня водослива, длины водосливного фронта плотины, условий сопряжения бьефов и т.п.
При пропуске этого расхода уровень воды в верхнем бьефе поддерживается на отметке нормального подпёртого уровня (vНПУ).
При пропуске максимальных расходов, соответствующих чрезвычайным условиям эксплуатации (катастрофические расходы) уровень воды в верхнем бьефе превышает НПУ. Поэтому условия работы сооружений ухудшаются и даже возможно их частичное повреждение.
Учитывая, что катастрофические расходы бывают очень редко (в данном случае 1 раз в 100 лет) и продолжительность их невелика, экономически целесообразно идти на определённый риск снижения запаса устойчивости сооружений.
3. Подбор гидротурбин
Необходимые данные:
1) Напоры: максимальный - Нmax=11,5 м, расчётный - Нр=8,7 м, минимальный - Нmin=7,28 м.
2) Расчётный расход QP=23,828 м3/с.
3) Геодезическая отметка уровня нижнего бьефа при расчётном расходе - v=150,3 м.
1. Приближённо принимаем КПД турбины з=0,9 и определяем в первом приближении мощность ГЭС
2. Назначаем число турбин. Принимаем 4 турбин.
3. Определяем мощность одной турбины и расход через одну турбину.
.
4. Выбираем для напора 8,7 м возможную для использования тип турбины из номенклатуры. Примем турбину ПЛ 20/811-ВБ-50, наибольший допустимый напор которой равен 20 м.
5. По главным универсальным характеристикам (ГУХ) выбранной турбины определяем приведённый расход и частота вращения для точки с максимальным КПД.
Результаты представляем в таблице.
Тип турбины |
, л/с |
, об/мин |
з м, % |
|
ПЛ-20 |
1160 |
146 |
92,0 |
5. Вычисляем диаметр и частоту вращения
для турбины ПЛ-20
.
6. Принимаем ближайшие стандартные значения диаметра и синхронной частоты вращения.
Для ПЛ-20: два варианта диаметра 1,6 и 1,8 м и соответственно две синхронные частоты вращения 269 и 239 об/мин;
7. Для выбранных стандартных значений определяем приведённые расход и частоту вращения .
,
.
Режимную точку с координатами и наносим на ГУХ.
Определяем КПД для натурной турбины ПЛ-20 при м.
(91,5%)
Результаты вычислений данного и других вариантов заносим в таблицу
№ варианта |
Тип турбины |
nc, об/мин |
, м3/с |
, об/мин |
КПД |
|||
Модель з м |
Натура з н |
|||||||
1 |
ПЛ-20 |
1,6 |
269 |
1,233 |
145,9 |
91,5 |
91,5 |
|
2 |
1,8 |
239 |
1,096 |
164 |
- |
- |
В рассматриваемом примере окончательно принимаем турбину типа ПЛ-20/811-ВБ-120, т.е. поворотно-лопастная рассчитанная на максимальный напор 20 м, заводской номер 811, с вертикальным валом, с бетонной турбинной камерой и рабочим колесом, имеющим диаметр D1=1,6 м (160 см).
8. Для выбранной турбины определяем по ГУХ коэффициент кавитации у для расчётного режима, в данном случае для и , у=0,5.
9. Определяем допустимую высоту всасывания
4. Выбор типа и графоаналитический расчёт спиральной камеры
Бетонные спиральные камеры могут применяться при напорах до 30 м. Однако в практике гидроэнергетического строительства имеются примеры применения бетонных камер при больших напорах.
Угол охвата железобетонных камер принимается равным в=3450.
Расчёт спиральной камеры по закону постоянства площадей (Vur=const) начинается с решения уравнений
Выполнено решение этих уравнений и построены номограммы для расчёта спиральных камер, представленные на чертеже №5 для бетонной камеры.
Используем номограммы следующим образом:
1. Определяем приведённый расход
2. На левой половине номограммы по оси абсцисс откладываем значение расчётного напора. (в нашем случае H=8,7 м)
3. Восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой найденного приведённого расхода (Q=0,76 м3/с)
4. От точки пересечения проводим горизонталь до пересечения с кривой, соответствующей принятому углу охвата (в=3450)
5. От точки пересечения опускаем вертикаль вниз.
6. Из точек пересечения вертикали с кривыми узлов охвата проводим горизонтали до пересечения с осью ординат «А»:
7. Определяем площадь сечения
8. Полученные значения записываем в таблицу 3.
Таблица 3
Угол охвата в,° |
Интерполируемая величина А |
Площадь сечения F, м2 |
|
345 |
0,48 |
1,2288 |
|
300 |
0,45 |
1,152 |
|
255 |
0,4 |
1,024 |
|
210 |
0,36 |
0,9216 |
|
165 |
0,31 |
0,7936 |
|
120 |
0,27 |
0,6912 |
|
75 |
0,2 |
0,512 |
|
30 |
0,12 |
0,3072 |
5. Гидравлический расчёт напорного сифонного трубопровода
Составляем уравнение Бернулли для сечений, расположенных на свободной поверхности, приняв за плоскость сравнения уровень воды в нижнем бьефе.
Откуда , т.е. весь напор затрачивается на преодоление сопротивлений.
Диаметр трубопровода d=0,9 м.
Подставляем последовательно местные потери и потери по длине в уравнение
Сначала проводим расчёт для минимального напора.
Находим Н=vУМО-vУНБ (мин. расх)=153 м-147,5 м=5,5 м
Потери в решётках определяем по зависимости:
,
где V0 - скорость входа на решётку;
м/с при механической очистке;
б - угол наклона решётки (800-900);
д - толщина стержней (1 см).
в - коэффициент, зависящий от формы стержней (для стержня прямоугольной формы 2,42)
b - просветы между стержнями (принимаем 6 см)
Для определения коэффициента по длине л необходимо знать режим движения. Скорость неизвестна, предполагаем, что движение происходит в квадраттичной зоне, и находим коэффициент С по формуле Агроскина, приняв для нормальных труб k=4,04,
,
где
Тогда из формулы
Коэффициент потерь для конфузора: ж(конфузор)=0,05
Находим коэффициенты потерь для поворотов трубы:
ж(100)=ж(поворот1)=ж(поворот2)=0,05;
ж(200)= ж(поворот3)=0,1;
ж(250)= ж(поворот4)= ж(поворот5)=0,25.
Подставляя числовые значения в уравнение Бернулли, получаем:
Найдём скорость в сифоне
Проверим режим движения, принимая кинематический коэффициент вязкости для воды н=0,0114 см2/сек при температуре t=150C,
Определяем нижнюю границу квадратичной области
Так как в рассматриваемом случае Re=2455263>Reкв=865584, то движение будет происходить в квадратичной области; наше предположение оказалась правильным.
Расход определим по формуле
,
где
.
Определим, будет ли в сечении 1-1 манометрическое давление или вакуум. Составим уравнение Бернулли для сечения I-I, расположенного на свободной поверхности водоёма и для произвольно выбранного сечения x-x, взятого внутри трубы. За плоскость сравнения выбираем сечение 1-1. Тогда
, (1)
где zx - расстояние от сечения 1-1 до выбранного сечения;
px - давление в выбранном сечении;
px/г - пьезометрическая высота, соответствующая полному давлению;
hтрI-x - потери напора до выбранного сечения.
Из уравнения (1) найдём:
Из анализа этого уравнения видно, что в сечениях, расположенных между 1-1 и 2-2, давление в сифоне будет манометрическим до тех пор, пока h1>, так как в этом случае и . Если , то давление в сифоне будет равно атмосферному, так как
и .
Наконец, если , то и в трубе будет вакуум .
Расположив сечение x-x в сечении 1-1, получим:
.
В этом уравнении zx=z1=0 и потери до сечения 1-1
;.
Следовательно, в сечении 1-1 давление будет манометрическое: .
p1 =134331,9 Па
Найдём, на каком расстоянии l1 будет расположено сечение a-a, в котором давление будет равно атмосферному. Это расстояние найдём из условия, что
,
где zx=l1.
В этом уравнении неизвестным является лишь расстояние l1, поэтому
;
; .
Определим давление в сифоне в сечении 2-2 (на поверхности) по уравнению (1):
т.е. в сечении 2-2 вакуум.
p2=112314,3 Па
В сечении 3-3, считая l1-3=45,4 м
где s=6,5 - наибольшее превышение над уровнем воды в верхнем бьефе.
Вакуум, так как .
р3=27809.1 Па
В сечении 4-4 ()
,
т.е. вакуум .
р4=19721,04 Па
Сопоставляя вакуум в сечении 2-2 и 4-4, замечаем, что вакуум в последнем сечении превосходит вакуум в сечении 2-2, что объясняется увеличением потерь в сифоне по направлению течения жидкости.
В сечении 3-3 вакуум будет наибольшим потому, что в этом сечении при наибольшей геометрической высоте zx потери будут наибольшими. В сечениях, расположенных по течению ниже сечения 3-3, вакуум будет меньше, так как геометрическая высота уменьшается быстрее, чем нарастают потери по длине.
Рассчитаем потери в трубопроводе до входа в турбинную камеру
6. Гидравлический расчёт напорного сифонного трубопровода при максимальном уровне воды
Находим Н=vНПУ-vУНБ (мин. расх)=159 м-152,5 м=6,5 м
Подставляя числовые значения в уравнение Бернулли, получаем:
Найдём скорость в сифоне
Проверим режим движения, принимая кинематический коэффициент вязкости для воды н=0,0114 см2/сек при температуре t=150C,
Определяем нижнюю границу квадратичной области
Так как в рассматриваемом случае Re=5565789,47>Reкв=897407,9, то движение будет происходить в квадратичной области; наше предположение оказалась правильным.
Расход определим по формуле
,
где
.
Определим, будет ли в сечении 1-1 манометрическое давление или вакуум. Составим уравнение Бернулли для сечения I-I, расположенного на свободной поверхности водоёма и для произвольно выбранного сечения x-x, взятого внутри трубы. За плоскость сравнения выбираем сечение 1-1. Тогда
, (1)
где zx - расстояние от сечения 1-1 до выбранного сечения;
px - давление в выбранном сечении;
px/г - пьезометрическая высота, соответствующая полному давлению;
hтрI-x - потери напора до выбранного сечения.
Из уравнения (1) найдём:
Из анализа этого уравнения видно, что в сечениях, расположенных между 1-1 и 2-2, давление в сифоне будет манометрическим до тех пор, пока h1>, так как в этом случае и . Если , то давление в сифоне будет равно атмосферному, так как
и .
Наконец, если , то и в трубе будет вакуум .
Расположив сечение x-x в сечении 1-1, получим:
.
В этом уравнении zx=z1=0 и потери до сечения 1-1
;.
Следовательно, в сечении 1-1 давление будет манометрическое: .
р1 =173124,9 Па
Найдём, на каком расстоянии l1 будет расположено сечение a-a, в котором давление будет равно атмосферному. Это расстояние найдём из условия, что
,
где zx=l1.
В этом уравнении неизвестным является лишь расстояние l1, поэтому
;
; .
Определим давление в сифоне в сечении 2-2 (на поверхности) по уравнению (1):
т.е. в сечении 2-2 вакуум.
р2=45972,4 Па
В сечении 3-3, считая l1-3=45,4 м
где s=0,5 - наибольшее превышение над уровнем воды в верхнем бьефе.
Вакуум, так как ,
р3=184477,9 Па
В сечении 4-4 ()
,
т.е. вакуум .
р4=21832,5 Па
Сопоставляя вакуум в сечении 2-2 и 4-4, замечаем, что вакуум в последнем сечении значительно превосходит вакуум в сечении 2-2, что объясняется увеличением потерь в сифоне по направлению течения жидкости.
В сечении 3-3 вакуум будет наибольшим потому, что в этом сечении при наибольшей геометрической высоте zx потери будут наибольшими. В сечениях, расположенных по течению ниже сечения 3-3, вакуум будет меньше, так как геометрическая высота уменьшается быстрее, чем нарастают потери по длине.
Рассчитаем потери в трубопроводе до входа в турбинную камеру
7. Гидравлический расчет напорного сифонного трубопровода при минимальном уровне воды
Находим высоту напора при максимальном уровне воды:
Подставляя числовые значения в уравнение Бернулли, получаем:
Найдём скорость в сифоне
Проверим режим движения, принимая кинематический коэффициент вязкости для воды н=0,0114 см2/сек при температуре t=150C,
Определяем нижнюю границу квадратичной области
Так как в рассматриваемом случае Re= >Reкв= , то движение будет происходить в квадратичной области; наше предположение оказалась правильным.
Расход определим по формуле
где
Определим, будет ли в сечении 1-1 манометрическое давление или вакуум. Составим уравнение Бернулли для сечения I-I, расположенного на свободной поверхности водоёма и для произвольно выбранного сечения x-x, взятого внутри трубы. За плоскость сравнения выбираем сечение 1-1. Тогда
Из уравнения (8.13) найдём:
Из анализа этого уравнения видно, что в сечениях, расположенных между 1-1 и 2-2, давление в сифоне будет манометрическим до тех пор, пока h1>, так как в этом случае и . Если , то давление в сифоне будет равно атмосферному, так как и .
Наконец, если , то и в трубе будет вакуум .
Расположив сечение x-x в сечении 1-1, получим:
В этом уравнении zx=z1=0 и потери до сечения 1-1
;
Следовательно, в сечении 1-1 давление будет манометрическое:
Найдём, на каком расстоянии l1 будет расположено сечение a-a, в котором давление будет равно атмосферному. Это расстояние найдём из условия, что
, где zx=l1.
В этом уравнении неизвестным является лишь расстояние l1, поэтому
;
; .
Определим давление в сифоне в сечении 2-2 (на поверхности) по уравнению (1):
или
т.е. в сечении 2-2 вакуум .
В сечении 3-3, считая l1-3=52,23 м.
где s=0,5 - наибольшее превышение над уровнем воды в верхнем бьефе.
Вакуум, так как
28152 Па
В сечении 4-4 .
Заключение
гидротурбина гидравлический тракт установка
В данной курсовой работе, я провела гидравлический расчёт водопроводящего тракта для ГЭС при плотине гидроузла Вилейско-Минской водной системы. Определила расчётные расходы ГЭС, осуществила подбор гидротурбины, выбор типа и графоаналитический расчёт спиральной камеры, гидравлический расчёт трубопровода. По данным расчётов был принят тип турбины ПЛ-20/811-ВБ-120, т.е. поворотно-лопастная рассчитанная на максимальный напор 20 м, заводской номер 811, с вертикальным валом, с бетонной турбинной камерой и рабочим колесом, имеющим диаметр D1=0,16 м (160 см). Особенностью данной работы является гидравлический расчёт ГЭС с подводом воды из водохранилища через земляную плотину, т.е. гидравлический расчёт напорного сифонного трубопровода.
Список литературы
1. Использование водной энергии: учебник для вузов. / под ред. Ю.С. Васильева. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 608 с.
2. Гидроэнергетические установки. / под ред. Д.С. Щавелева. - Л.: Энергоиздат, 1981. - 518 с.
3. Гидравлический расчёт водопроводящих трактов гидроэнергетических установок: учебно-методич. пособие / сост. С.В. Артемчук. - Минск: МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2010. - 102 с.
4. Новодережкин, Р.А. Насосные станции технического водоснабжения тепловых и атомных электростанций / Р.А. Новодережкин. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 264 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение расчетных тепловых потоков на нужды горячего водоснабжения. Гидравлический расчет трубопроводов подающей сети системы ГВС. Подбор водонагревателей, насосов и баков-аккумуляторов. Гидравлический расчет циркуляционного кольца системы ГВС.
курсовая работа [192,8 K], добавлен 19.12.2010Определение расчетных расходов тепла и расходов сетевой воды. Гидравлический расчет тепловой сети. Выбор схем присоединения зданий к тепловой сети. Гидравлический расчет паропроводов и конденсатопровода. Построение продольного профиля тепловой сети.
курсовая работа [348,2 K], добавлен 29.03.2012Монтаж стационарной отопительной установки. Гидравлический расчет системы водяного отопления. Тепловой расчет отопительных приборов системы водяного отопления. Подбор нерегулируемого водоструйного элеватора типа ВТИ. Расчет естественной вентиляции.
курсовая работа [169,7 K], добавлен 19.12.2010Строение простых и сложных трубопроводов, порядок их расчета. Расчет короткого трубопровода, скорости потоков. Виды гидравлических потерь. Определение уровня воды в напорном баке. Расчет всасывающего трубопровода насосной установки, высота ее установки.
реферат [1,7 M], добавлен 08.06.2015Определение тепловых нагрузок помещений на систему отопления. Подбор приборов к системе отопления основной части здания и для четвертой секции, балансировка системы отопления. Гидравлический расчет системы отопления двухтрубной поквартирной системы.
курсовая работа [101,6 K], добавлен 23.07.2011Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Трансмиссионные потери тепла помещениями через стены, полы, потолки, окна, двери. Определение удельных расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий. Гидравлический расчет трубопроводов.
курсовая работа [361,0 K], добавлен 21.05.2013Расчет расходов жидкости, поступающей в резервуары гидравлической системы, напора и полезной мощности насоса; потерь энергии, коэффициента гидравлического трения при ламинарном и турбулентном режиме. Определение давления графоаналитическим способом.
курсовая работа [88,0 K], добавлен 11.03.2012Гидравлический расчет отопительной системы здания. Устройство двухтрубной гравитационной системы водяного отопления с верхней разводкой, ее схема с указанием длин участков трубопроводов и размещения отопительных приборов. Расчет основных параметров.
контрольная работа [93,8 K], добавлен 20.06.2012Определение толщины и состава слоев стен. Определение массивности здания и расчетной температуры. Проверка на отсутствие конденсации. Выбор конструкции заполнения световых проемов. Гидравлический расчет системы отопления. Расчет системы вентиляции.
курсовая работа [921,0 K], добавлен 08.03.2015Характеристика основных объектов теплоснабжения. Определение тепловых потоков потребителей, расчет и построение графиков теплопотребления. Гидравлический расчет тепловой сети и подбор насосного оборудования. Техника безопасности при выполнении ремонта.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 29.07.2009Тепловой, конструктивный и гидравлический расчет кожухотрубного теплообменника. Определение площади теплопередающей поверхности. Подбор конструкционных материалов и способ размещения трубных решеток. Выбор насоса с необходимым напором при перекачке воды.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 15.01.2011Подбор дутьевого вентилятора. Расчет газового тракта. Основные типы котельных установок. Подбор дымососа и дымовой трубы. Аэродинамический расчет воздушного тракта. Расчет сопротивления кипятильного пучка. Аксонометрическая схема газового тракта.
курсовая работа [379,4 K], добавлен 04.11.2012Расчет тепловой схемы отопительной котельной. Гидравлический расчет трубопроводов котельной, подбор котлов. Выбор способа водоподготовки. Расчет насосного оборудования. Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельной. Расчет взрывных клапанов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.05.2017Расчет численности населения по району города. Определение расходов тепла. График теплопотреблений. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Подбор сетевых, подпиточных насосов. Определение усилий на неподвижную опору. Расчет параметров компенсатора.
курсовая работа [61,3 K], добавлен 05.06.2013Задачи расчёта трубопроводов с насосной подачей: определение параметров установки, выбор мощности двигателя. Определение величины потерь напора во всасывающей линии и рабочей точке насоса. Гидравлический расчет прочности нагнетательного трубопровода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.02.2012Определение тепловых потерь через наружные стены, оконные проемы, крышу, на нагрев инфильтрующегося воздуха. Расчет бытовых теплопоступлений. Вычисление и обоснование количества секций калорифера. Гидравлический расчет системы отопления жилого здания.
курсовая работа [832,7 K], добавлен 20.03.2017Определение условий эксплуатации наружных ограждений. Уравнение теплового баланса здания. Тепловые потери через ограждающие конструкции. Расчет теплоты, необходимой для нагрева инфильтрующего воздуха. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца.
курсовая работа [911,6 K], добавлен 24.12.2014Особенности гидравлического расчета системы водяного пожаротушения. Чертеж схемы распределения точек водоснабжения. Определение суммарной производительности стационарных пожарных насосов. Расчет потерь напора по участкам. Построение характеристики сети.
курсовая работа [139,5 K], добавлен 30.06.2014Гидравлический расчет гравитационной системы отопления здания. Определение коэффициента сопротивления теплопередаче. Подбор толщины утеплителя в наружной ограждающей конструкции. Расчет и подбор отопительного прибора и запорно-регулирующей арматуры.
курсовая работа [97,5 K], добавлен 28.02.2013Расчет тепловой схемы отопительной котельной. Подбор котлов и гидравлический расчет трубопроводов. Выбор способа водоподготовки и теплообменников. Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельной, температурного удлинения и взрывных клапанов.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 25.12.2014