《城市给水排水》第6章管网水力计算.ppt
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1、第6章 管网水力计算6.1 树状管网计算,计算步骤:确定各管段的流量;根据经济流速选取标准管径;计算各管段的水头损失;确定控制点;计算控制线路的总水头损失,确定水泵扬程或水塔高度;确定各支管可利用的剩余水头;计算各支管的平均水力坡度,选定管径。,某城市供水区用水人口5万人,最高日用水量定额为150/(人),要求最小服务水头为16。节点接某工厂,工业用水量为4003/,两班制,均匀使用。城市地形平坦,地面标高为5.OO。,1总用水量设计最高日生活用水量:500000.157500m3/d86.81L/s工业用水量:4001625m3/h6.94L/s总水量为:Q86.816.9493.75L/s
2、2管线总长度:L2425m,其中水塔到节点0的管段两侧无用户不计入。3比流量:(93.756.94)24250.0358L/s,4沿线流量:,5节点流量:,6干管水力计算:,选定节点8为控制点,按经济流速确定管径。,7支管水力计算:,8确定水塔高度和水泵扬程,水泵扬程需要根据水塔的水深、吸水井最低水位标高、水泵吸水管路和压水管水头损失计算确定。,6.2 环状网计算原理环方程组解法 原理:在初步分配流量的基础上,逐步调整管段流量以满足能量方程。,L个非线形的能量方程:,初步分配的流量一般不满足能量方程:,初步分配流量与实际流量的的差额为q,实际流量应满足能量方程:,将函数在分配流量上展开,并忽略
3、高阶微量:,方程组的第一部分称为闭合差:,将闭合差项移到方程组的左边,得到关于流量误差(校正流量)的线性方程组:,利用线性代数的多种方法可求解出校正流量。因为忽略了高阶项,得到的解仍然不能满足能量方程,需要反复迭代求解,直到误差小于允许误差值。,节点方程组解法 原理:在初步拟订压力的基础上,逐步调整节点水压以满足连续性方程。节点流量应该满足连续性方程:,个连续性方程:,一般表达式:,初步拟定的水压一般不满足连续性方程:,初步拟定水压与实际水压的差额为,实际水压应满足连续性方程:,将函数在分配流量上展开,并忽略高阶微量:,方程组的第一部分称为闭合差:,将闭合差项移到方程组的右边,得到关于水压误差
4、(校正压力)的线性方程组:,求解步骤:根据已知节点(控制点和泵站)的水压,初步确定其他各节点的水压;根据流量与水头损失的关系求出各管段的流量;计算各节点的不平衡流量;计算各节点的校正压力;重复第24步直到校正压力符合要求为止。,管段方程组解法 原理:直接联立求解 J-S 个连续性方程和 L 个能量方程,求出 PL+J-S 个管段流量。具体步骤:对能量方程进行线性化处理;给定流量初值并计算线性系数;解线性方程求出管段流量;根据所得流量计算线性系数并重新求解管段流量直到误差符合要求。,连续性方程:,能量方程:,将非线形的能量方程转化为线性方程:,6.3 环状网平差方法1.哈代-克罗斯法,忽略相邻环
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