Определить диаметры участков кольцевой водопроводной сети из новых стальных труб

Расчет выполняем методом последовательных приближений. Назначая расходы для каждого участка сети, выбираем диаметры. Предположим, что половина расхода жидкости G3проходит по участку 1-2-3, половина – по участку 1-4-3.
Участок 1-2:

G1-2=G2+0,5G3=0,01+0,5∙0,05=0,035 м3/с
Пусть d1-2=0,2 м, тогда

υ1-2=G1-2S1-2=0,035∙43,14∙0,22=1,16 м/с

Участок 2-3:

G2-3=0,5G3=0,5∙0,05=0,025 м3/с

Пусть d2-3=0,175 м, тогда

υ2-3=G2-3S2-3=0,025∙43,14∙0,1752=1,03 м/с

Участок 1-4:

G1-4=G4+0,5G3=0,015+0,5∙0,05=0,04 м3/с

Пусть d1-4=0,2 м, тогда

υ1-4=G1-4S1-4=0,04∙43,14∙0,22=1,23 м/с

Участок 4-3:

G4-3=0,5G3=0,5∙0,05=0,025 м3/с

Пусть d4-3=0,175 м, тогда

υ4-3=G4-3S4-3=0,025∙43,14∙0,1752=1,03 м/с
Потери давления на каждом участке определяем при плотности воды ρ=1000 кг/м3:

Δp=ρgAG2l

Коэффициент гидравлического сопротивления λ рассчитываем по формуле:
λ=0,11∙2RэD1-20,25

где Rэ-эквивалентная шероховатость стенок труб, принимаем kз=0,0002 мм
λ=0,11∙2∙0,00020,20,25=0,0233

Удельное сопротивление трубопровода A:

A=8λgπ2D1-25=8∙0,02339,81∙3,1

Определить диаметры
участков кольцевой водопроводной сети из новых стальных труб (см. рис.). Отборы в узловых точках G2 = 0,01 м3/с, G3 = 0,05 м3/с и G4 = 0,015 м3/с; длина участков l12 = 500 м, l23 =1000 м, l14=1000 м, l43 = 500 м. Давление в точке 1 p1 = 0,17 МПа. Минимальное давление в точке 3 р3 = 5 • 104 Па. Температура воды t= 200С.

Рис. Расчетная схема кольцевого водопровода