ebook Hydraulika urządzeń wodociągowych Tom 1 Czesław Grabarczyk

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2017

Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN
W książce przedstawiono podstawowe zależności i metody obliczania przepływów w różnych urządzeniach wodociągowych i ich złożonych układach, takich jak:

- pojedyncze i złożone układy przewodów,
- pojedyncze i złożone układy pompowe, w tym uderzenia hydrauliczne,
- układy pompowo-hydroforowe,
- pompowe i lewarowe ujęcia wód podziemnych, w tym lewary Steinwendera,
- pierścieniowe sieci wodociągowe,
- układy wodociągowe ze zbiornikami.

Zaprezentowano także analizę zjawisk przepływowych w różnorodnej armaturze wodociągowej, w wielofunkcyjnych automatycznych zaworach regulacyjnych oraz warunki przemieszczania się powietrza w przewodach wodociągowych. Omówione metody mogą stać się podstawą tradycyjnie wykonywanych obliczeń lub posłużyć do opracowania programów komputerowych, umożliwiających przeprowadzanie symulacji działania rozważanego układu w zmiennych warunkach eksploatacji.

Publikacja ma charakter podręcznika akademickiego dla studentów uczelni technicznych oraz rolniczych, na których wykładane są przedmioty związane z problematyką zaopatrzenia w wodę. Książka może być przydatna również inżynierom zajmującym się projektowaniem i eksploatacją urządzeń wodociągowych.

Spis treści ebooka Hydraulika urządzeń wodociągowych Tom 1

ZESTAWIENIE NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANYCH SYMBOLI 9

1. WPROWADZENIE 13
Bibliografia 22
Załączniki 25

2. PODSTAWY OBLICZANIA PRZEPŁYWÓW W PRZEWODACH 27
2.1. Podstawowe zależności obliczeniowe 27
2.2. Opory hydrauliczne 31
2.3. Lokalne straty hydrauliczne. Współczynnik przepływu Kv 32
2.4. Liniowe opory hydrauliczne 36
2.5. Przegląd wzorów empirycznych dla współczynnika liniowych oporów 38
2.6. Chropowatość zastępcza 41
2.7. Sformułowanie zadań obliczeniowych 41
2.8. Metoda obliczania przepływów turbulentnych w rurociągach długich 43
2.9. Kryteria określania stref przepływu 47
2.10. Metoda rozwiązywania zadań dla V strefy przepływu 51
2.11. Jawne wzory aproksymacyjne dla współczynnika 53
2.12. Metody obliczania przepływów turbulentnych w rurociągach krótkich 55
2.13. Iteracyjne metody obliczeń hydraulicznych 60
2.14. Charakterystyki sprawności hydraulicznej przewodu 66
2.15. Wzrost oporności hydraulicznej eksploatowanych rurociągów 68
2.16. Wpływ zmian temperatury cieczy na spadek ciśnienia wzdłuż rurociągu 75
2.17. Przepływ cieczy w przewodach o przekroju niekołowym 76
Bibliografia 77

3. CHARAKTERYSTYKI HYDRAULICZNE OPORÓW LOKALNYCH 82
3.1. Elementy instalacji hydraulicznych 82
3.2. Podstawowe pojęcia i klasyfikacja armatury 83
3.3. Charakterystyki hydrauliczne armatury 88
3.4. Zawory odcinające i regulacyjne 89
3.5. Zawory zwrotne 104
3.6. Zawory czerpalne – hydranty 113
3.7. Zawory bezpieczeństwa 116
3.8. Analiza porównawcza i kryteria oceny armatury 116
Bibliografia 118

4. METODY OBLICZANIA UKŁADÓW PRZEWODÓW 124
4.1. Wstępne uwagi ogólne 124
4.2. Charakterystyki wypływów wody z układu przewodów 124
4.3. Ogólne sformułowanie zadań obliczeniowych 126
4.4. Podstawowe równania układów złożonych 127
4.5. Opory hydrauliczne trójników 128
4.6. Ogólne określenie metod rozwiązywania zadań 132
4.7. Przewody połączone szeregowo 134
4.8. Przewody połączone równolegle 135
4.9. Rozgałęzione układy przewodów z końcowymi rozbiorami 139
4.10. Pierścieniowy układ przewodów 152
4.11. Przewody ze skupionymi rozbiorami wody 158
4.12. Rozgałęziona sieć wodociągowa 164
4.13. Obliczanie lokalizacji wycieku wody z rurociągu 166
4.13.1. Wprowadzenie 166
4.13.2. Budowa modelu matematycznego wycieku 175
4.13.3. Równania wyjściowe 176
4.14. Uwagi końcowe 180
Bibliografia 180

5. PODSTAWY HYDRAULICZNE UKŁADÓW POMPOWYCH 184
5.1. Przegląd podstawowych pojęć i rodzajów pomp wirowych 184
5.2. Podstawowe wyposażenie instalacji układu pompowego 187
5.3. Charakterystyki pomp 189
5.4. Analityczna postać charakterystyk pomp 193
5.5. Hydrauliczne warunki przepływów w układach pomp 194
5.6. Modyfikacje podstawowego układu pompowego 199
5.7. Kawitacja w pompach wirowych 203
5.8. Regulacja układów pompowych 209
Bibliografia 217

6. ZŁOŻONE UKŁADY POMPOWE 219
6.1. Podstawowe pojęcia i klasyfikacje 219
6.2. Równolegle połączone układy pompowe 221
6.3. Współdziałanie pompowni znacznie oddalonych 233
6.4. Szeregowo połączone układy pompowe 238
6.5. Magistrala wodociągowa z pompowniami lokalnego podwyższania ciśnienia 246
6.6. Magistrala układu pompowo-zbiornikowego ze stabilizowanymi rozbiorami 249
6.7. Dostarczanie wody do kilku zbiorników górnych 253
Bibliografia 259

7. UKŁADY POMPOWO-HYDROFOROWE 261
7.1. Rodzaje urządzeń naporowo-regulacyjnych w systemach wodociągowych 261
7.2. Podstawowe pojęcia 263
7.3. Budowa i zasada działania układu pompowo-hydroforowego 264
7.4. Hydrauliczne warunki działania układu 268
7.5. Dobór agregatu pompowego 272
7.6. Graniczne wartości nadciśnienia powietrza w hydroforze 274
7.7. Objętość hydroforu 276
7.8. Układy hydroforowe z kilkoma pompami 282
7.9. Objętość hydroforu układów wielopompowych 291
7.10. Ogólny algorytm projektowania układu pompowo-hydroforowego 296
Bibliografia 299

8. POMPOWE UJĘCIA WÓD PODZIEMNYCH 301
8.1. Wprowadzenie 301
8.2. Podstawowe pojęcia 302
8.3. Studnie wiercone – budowa i wyposażenie 307
8.4. Hydraulika układu studni 313
8.5. Obliczenia hydrogeologiczne studni 315
8.6. Charakterystyka studni 319
8.7. Wysokość strat hydraulicznych hs opływu silnika 321
8.8. Dopuszczalna prędkość dopływu wody do filtra 322
8.9. Hydrauliczne warunki działania pompy głębinowej 325
8.10. Hydraulika układu pompowego ujęcia wody z kilku studni 327
8.10.1. Sformułowanie zagadnienia 327
8.10.2. Równania warunków przepływu w instalacji 330
8.10.3. Obliczenia parametrów hydraulicznych pomp 331
Bibliografia 337

9. LEWAROWE UJĘCIA WÓD PODZIEMNYCH 345
9.1. Wprowadzenie 345
9.1.1. Definicje podstawowych pojęć 345
9.1.2. Ogólne zasady działania i przegląd zjawisk fizycznych 345
9.1.3. Klasyfikacja lewarów 348
9.1.4. Zastosowania w technice wodociągowej 348
9.1.5. Zarys historii rozwoju techniki lewarowej 350
9.2. Lewary klasyczne Herona 352
9.2.1. Hydrauliczne warunki działania prostego lewara 352
9.2.2. Wydajność pomp próżniowych do uruchamiania przepływu przez lewar 361
9.2.3. Wydzielanie się gazów w lewarach 371
9.2.4. Wpływ wydzielonych gazów na opory hydrauliczne w lewarach 382
9.2.5. Techniczne metody usuwania powietrza z lewarów w warunkach eksploatacji 396
9.3. Współdziałanie rzędu studni ze złożonym lewarem 402
9.3.1. Przedmiot, cel i zakres rozważań 402
9.3.2. Budowa układu lewarowego ujęcia wody z rzędu studni 402
9.3.3. Wzajemne oddziaływanie studni na siebie 407
9.3.4. Matematyczny opis warunków działania lewara 412
9.3.5. Ogólne sformułowania zagadnień obliczeniowych 415
9.3.6. Rozwiązania zadania projektowego (I rodzaju) 416
9.3.7. Graficzna metoda rozwiązywania zadania II rodzaju 417
9.3.8. Iteracyjna metoda rozwiązywania zadania II rodzaju 421
9.3.9. Badania symulacyjne własności hydraulicznych układu 428
9.4. Lewary Steinwendera 438
9.4.1. Wprowadzenie 438
9.4.2. Zwężki Venturiego i strumienice 439
9.4.3. Zastosowania strumienic w technice wodociągowej 449
9.4.4. Lewar Lindleya ze strumienicą w głowicy 460
9.4.5. Lewary z głowicą Steinwendera 464
9.4.6. Lewary z głowicą Steinwendera ze strumienicą 494
Bibliografia 506

ZAŁĄCZNIKI 510

SKOROWIDZ 515

SPIS TREŚCI TOMU 2 519