ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Существующие традиционные методы расчёта диаметра канализационных труб безнапорных с использованием графиков, непосредственных аналитических расчетов с вычислением гидравлических параметров: смоченного периметраx, площади потокаw, гидравлического радиусаr, коэффициента Шезиc, при заданном расходеq, уклонеjочень громоздкие (3) .

Предлагаемая универсальная формула определения диаметра трубы и скорости воды при известном расходеqи уклоне трубыjс использованием микрокалькуляторов МК - 54, МК - 61, МК - 56, очень проста и может использоваться при решении практических задач инженерами проектировщиками в области водоотведения и студентами для задач курсового и дипломного проектирования.

При расчётах диаметраdканализационных труб исходят из условия неполного их заполнения, т.е. безнапорного движения. Заполнение труб следует принимать около (0,7 ч 0,95)d.

Порядок расчёта диаметра труб можно наметить такой, который исключает метод монограмм и подбора (1, 3). Обозначим расход воды в трубе при полном её заполнении q_п, а при неполном q_нп. Скорости соответственно будут v_п и v_нп .

Расход q_п можем определить по формуле Шези (1).

q = crj = k_пj[ 1 ]

где модуль расхода k_п = cr[ 2 ]

В свою очередь

k_п=d ²/4 Ч 1/n Ч (d/4) ^1/6 Ч (d/4) ^1/2 = 0,314 Ч d/n ^8/3[3]

Для труб обычно коэффициент шероховатости принимают n = 0.013

Тогда k_п = 24 Ч 10 ³ Ч d^8/3 л/с = 24 Ч d^8/3 м ³/с [ 4 ]

Подставляя значения модуля расходаk_ппо формуле (4) в формулу (1), получим

q_п= 24 Чd^8/3j[5],

из которой определим диаметр трубы, м

d= (q_п24j) ^3/8 = 0,3 (q_п/j^0,5) ^0,375[6]

Введём два обозначения: коэффициент неполноты расхода

А =q_нп/q_п=q_нп/К _пj= ѓ ₁ (h/d)[7]

и коэффициент неполноты скорости

b=_нп/_п= ѓ ₂ (h/d)[8]

При этом

_п=q_п/ ( d ²/4)[9]

максимального значения величина А достигает приh/d= 0,95

А = 1,1b= 1,1

Подставляя значения А = 1,1 в формулу (7) определим диаметр трубы при незатопленном режиме, выразив его через расходq_нп= 1,1q_п

d_нп= 0,31 (q/j) ^0,375 = 0,31(q/j^0,5) ^0,375[10]

гдеd- диаметр канализационной трубы, м

q- расчётный расход в канализационной трубе, м ³/с

j- уклон трубы

Принимаем ближайший по сортаменту диаметр

Подставляя значение В = 1,1 иq_п(5) в формулу (8) получим скорость в трубе при неполном наполнении_{нп = 1,1п}

_нп= 33,63d ^1,335j^0,5[11]

Незаиляющие скорости будут при минимальных уклонах для труб диаметром до 150 мм,j= 0,007

Для труб диаметром 200 мм,j= 0,005.