Upload
adonai
View
87
Download
40
Embed Size (px)
DESCRIPTION
لوله اصلی. در یک مزرعه که بوسیله سیستم بارانی با جابجایی دستی آبیاری می شود، با توجه به شکل طراحی کنید - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
آبیاری • دستی جابجایی با بارانی سیستم بوسیله که مزرعه یک درکنید طراحی شکل به توجه با شود، می
ترتیب • به خاک اشباع عصاره و آبیاری آب الکتریکی و 1.5هدایتروزانه 2 مصرف حداکثر سانتیمتر، بر موس میلیمتر، 7میلی
ترتیب به پژمردگی نقطه و زراعی ظرفیت حد و 200رطوبتتوزیع 100 راندمان متر، در در% 80میلیمتر پایه نفوذ شدت ،
ریشه 8خاک عمق ساعت، در کاهش 2میلیمتر مجاز درصد متر،خاک پیشنهادی% 50رطوبت فواصل . 12*18و تعداد است متر
. آبپاش ضریب آورید بدست را آبپاشها جمعه 5کل روزهای و. است تعطیل
متر 360
مت240ر
لوله اصلی
ششم جلسه
چهارم :فصل
آب توزیع آرایشسیستم و طراحی
خالدیان: دکتر مدرس9/8/1388
الترال • و اصلی های لوله آرایشمزرعه – شکل و ابعادهیدرولیکی – اصول
•: الترال های لوله طراحیآبپاشها > – دبی درصد ±10اختالفالترال > – طول در فشار درصد ±20اختالفتوزیع > – یکنواختی حفظ درصد ±15برای
• : اختالف که آبپاشی دو بحرانی آبپاش دو. است بیشتر همه از فشارشان
– : و اول آبپاش یکنواخت شیب دارای یا مسطح زمینآخر
– : ؟ بلندی و پستی دارای زمین
•: بحرانی آبپاش دو بین فشار مجاز افت حداکثر
HL=[θ(Ha)-He]/l
•HL :اصطکاک اثر در فشار افت مجاز )m/m(حداکثر
•θ( اعشار : ( فشار اختالف مجاز درصد•Ha ) : ارتفاع برحسب آبپاش برای شده طراحی )mفشار•He : آبپاش دو بین جریان جهت در لوله رقوم تغییر
)m(بحرانی •l : بحرانی آبپاش دو بین )m(فاصله
بودن – مثبت و Heمنفی
مثال
خط • یک دارای متحرک نوع از آبیاری سیستم یکدر و شده جدا اصلی لوله از که است الترال لوله . شیب است سرازیر پایین طرف به شیب امتداد
و ثابت . m/m 0.005 زمین - فشار باشد میها آبپاش برای شده باشد kPa 310طراحی می
آبپاش آخرین و اولین بین . 400فاصله است متراز ناشی تلفات مجاز حداکثر کنید حساب
حسب بر را .m/mاصطکاک
• : زمین، شیب بودن ثابت بدلیل بحرانی آبپاش دوهستند بحرانی آبپاش دو آخر و اول آبپاشهای
HL=[θ(Ha)-He]/l
Ha=p/(ρg)=310000/(1000*9.81)=31.61 m
He= -S*l= -0.005*400= -2 m
θ= ±20%
HL=[0.2(31.61)-(-2)]/400=0.021 m/m
الترالها هیدرولیک
افت • محاسبهمی • الترال دبی در تغییر ایجاد سبب آبپاشها از آب خروج
شود
فرضیات•قرار: – یکدیگر از مساوی فواصل به آبپاشها الف
اند گرفتهباشد: – یکسان آبپاشها در دبی بآبپاشها: – از الترال دبی تمام خروج ج
• : مساوی آن قطر که است ای لوله معادل لولهمعادل آن اصطکاک ضریب و الترال لوله قطرداخل در دبی ولی باشد، الترال اصطکاک ضریب
. شود فرض ثابت و یکسان لوله طول تمام در آن
• HL-ac=F(HL-p)
•HL-ac :آبپاشها از آب خروج به توجه با اصطکاک واقعی ) m/m(افت
•F( اعشار : ( اصطکاک ضریب
•HL-p :معادل لوله در اصطکاک )m/m(افت
لوله در افت محاسبه های فرمولمعادل
•- وایسباخ دارسی فرمول• hf=
اسکوبی • فرمول• hf=
•- ویلیامز هیزن فرمول• hf=
g
v
D
Lf
2
2
1.1
1000
9.1
D
ksLv
])/(
[87.4
852.1
D
CQKL
hf=
Hf ( متر: ( اصطکاک افت
K) : واحدها تبدیل )1.22*1010ضریب
L( متر : ( لوله طولQ( ثانیه : ( در لیتر دبیC ) - آلومینیمی : های لوله ویلیامز هیزن اصطکاک 12ضریب
)135متری=
D( میلیمتر : ( لوله قطر
• HL-p=hf/L
])/(
[87.4
852.1
D
CQKL
•: سن کریستیان اصطکاک ضریبفاصله • به آبپاش اولین که حالتی : Slبرای است اصلی لوله از
• F=
فاصله • به آبپاش اولین که حالتی :Sl/2برای است اصلی لوله از
• F=
•N : الترال روی آبپاش تعداد•m: دارد : فرمول به بستگی که ضریبی
– m=1.9 : اسکوبی معادله–m=1.852- ویلیامز : هیزن معادله برای–m=2- وایسباخ : دارسی معادله
2
5.0
6
)1(
2
1
1
1
N
m
Nm
2
5.0
6
)1(
1
1
12
2
N
m
mN
N
•: اصطکاک افتلوله – جنسدبی–لوله – طوللوله – قطر
شود • می کنترل لوله طول توسط لوله دبی( آبپاش( تعداد
فشار • مجاز افت رعایتلوله – قطر اصالحلوله – طول اصالح
مثال
بطوری • را لوله برای نیاز مورد قطر کنید حساب . باشد مجاز محدوده در اصطکاک واقعی افت که
زمین شیب و شیب امتداد در ، m/m 0.005لولهآبپاش برای طراحی و 310فشار کیلوپاسکال
آبپاش آخرین و اولین بین . 400فاصله است متربرابر ها آبپاش به 12فاصله آبپاش اولین و متر
. Slفاصله آبپاش هر دبی دارد قرار اصلی لوله از0.315 . است شده طراحی ثانیه در لیتر
• HL=0.021 m/m
• N=L/Sl=400/12=33
• Q=Nq=33*0.315=10.395 L/s
• C=135
• hf/L=HL-p=K[(Q/C)1.852/D4.87]
• HL-p=1.22*1010[(10.395/135)1.852/D4.87]
• HL-p=(1.057*108)/D4.87
ضریب • فاصله Fمحاسبه که وضعیتی برایاصلی لوله تا آبپاش :Slاولین است
• F=1/(1.852+1)+1/(2*33)+(1.852-1)0.5/(6*332)
مختلف • قطرهای ازا سپس HL-pمقدار )D(به HL-acو
اند شده ردیف زیر جدول در و HL=0.021 محاسبهm/m: قطر HL-p HL-ac
mm inch m/m m/m
50.8 2 0.521 0.1907
76.2 3 0.072 0.0264
101.6 4 0.018 0.0066
127.0 5 0.006 0.0022
•: سرعت حداکثر معیار با کنترل
• Vmax≤ 1.5 m/s
• V=Q/A=(10.395*1000)/(3.14*0.1016*0.1016*0.25)
• V=1.282 m/s < 1.5 m/s
•: الترالها آرایشگذاری – لوله هزینه کردن حداقلایجاد – جهت در زمین بلندی و پستی از استفاده
الترال در فشار توازن
•: اصلی لوله–( هزینه ( اصلی لوله طول کردن حداقلدر – اصلی لوله یکنواخت و مالیم شیب با زمینهای در
. گیرد می قرار زمین شیب جهت در و زمین وسط
و اصلی های لوله سیستم طراحیاصلی نیمه
اصلی • لوله به الترال اتصال نقطه در الزم فشار
Hm=Ha+[0.75(Hf+He)+Hr]9.807 kPa/m
Hm( کیلوپاسکال : ( الترال به آب ورود محل در اصلی لوله در الزم فشارHa( کیلوپاسکال : ( آبپاش برای الزم فشارHf( متر : ( الترال در اصطکاک افت
He( متر : ( ارتفاعی رقوم افزایشالترال : 0.75 وسط نقطه در فشار متوسط از اطمینان حصول برای ضریبی
Hr( متر : ( رایزر ارتفاع
رایزر • ارتفاع حداقل
)cm(قطر Hr (cm) حداقل
1.27 7.6
1.90 15
2.54 30
7.6 90
مثال
از • آب ورود محل در الزم فشار کنید حسابمثال در که حالتی برای الترال به اصلی لوله
. آبپاشها، طراحی فشار شد گفته قبل 310های . قرار زمین روی الترال لوله است کیلوپاسکال . متر یک رایزر ارتفاع کنید فرض گرفت خواهد
باشد.
• Hf=HL-ac(L)
• Hf=0.0066*400=2.64 m
آبپاش • و ورودی نقطه بین ارتفاع افزایش.2بحرانی است- متر
• Hm=Ha+[0.75(Hf+He)+Hr]9.807
• Hm=310+[0.75(2.64-2)+1]*9.807=324 kPa
اتصال • نقطه در اصلی لوله در آب بنابراینمعادل فشاری باید آن به 324الترال
. باشد داشته کیلوپاسکال
لوله در لزوم مورد بحرانی فشاراصلی
حاصل • اصلی، لوله از نقطه هر در آب فشار: است زیر مقادیر جمع
جهت: – در که ای نقطه در لزوم مورد فشار الف. است گرفته قرار نظر مورد نقطه از بعد جریان
نقطه: – و نظر مورد نقطه بین اصطکاک افت باصلی لوله روی بعدی
و: – نظر مورد نقطه بین ارتفاعی رقوم افزایش جاصلی لوله روی بعدی نقطه
نقطه: – و نظر مورد نقطه بین سرعت بار افزایش داصلی لوله روی بعدی
• Hi=Hn+hf-in+He-in+Hv-in
•Hi : نقطعه در لزوم مورد فشار )iبار متر (•Hn : نقطه در لزوم مورد فشاری )nبار متر (•Hf-in : نقطه بین اصطکاک )nو iافت متر (•He-in : نقطه بین ارتفاعی رقوم )nو iافزایش متر (•Hv-in : نقطه بین سرعت بار )nو iافزایش متر (
• Hv-i=Vi2/2g=Vi2/(2*9.807)
•Vi : نقطه در جریان ) } iسرعت قابل ( ثانیه بر مترصرفنظر{
و • کنیم شروع انتها از باید را اصلی لوله در فشار محاسبه. برویم است اولیه نقطه که پمپ سمت به
• : به توجه با که است ای نقطه اصلی لوله در بحرانی نقطهداشته الزم را فشار بیشترین نقطه آن و پمپ بین اصطکاک
باشد.
• : بحرانی نقطه در نیاز مورد فشار تامین پمپ وظیفه
•: شود می حاصل زیر اجزای جمع از پمپ نیاز مورد فشار
اصلی: – لوله در بحرانی نقطه در لزوم مورد فشار الفلوله: – روی بحرانی نقطه و پمپ بین اصطکاک افت کل مقدار ب
اصلیبحرانی: – نقطه و پمپ بین ارتفاعی رقوم افزایش جپمپ: – محور خط و پمپاژ آب سطح بین اصطکاک افت داصلی: – لوله در بحرانی نقطه در سرعت بار ه–
گویند • پمپ دینامیکی کل بار حاصل، مجموع )TDH.(به
•TDH محاسبه اصلی لوله نقاط تمام برای بایدحداکثر. آن دینامیکی کل بار که ای نقطه و شود
. است اصلی لوله بحرانی نقطه است• TDHi=Hi+hf-pi+He-si+hf-s+Vi
2/2g
•TDHi :نقطه برای لزوم مورد دینامیکی کل iبار( متر(
•hf-pi :نقطه تا پمپ از اصطکاک )iافت متر (•He-si :منبع در آب سطح از ارتفاعی رقوم افزایش
نقطه )iتا متر (•hf-s ( متر: ( پمپ مکش قسمت در اصطکاک افت
•: بحرانی نقطه در فشار تامین جهت حل راه دو
هیدرانت – یا رگوالتور کاربرددر – بحرانی نقاط از قبل بوستر های پمپ کاربرد
بزرگ های سیستم
مثالبه • ها لوله توزیع سیستم بارانی آبیاری طرح یک در
بایست می که است بطور Eتا Aالترال 5نحوی . الترال هر کنند کار هر 30همزمان دبی که دارد آبپاش
. 0.36کدام الزم فشار است شده طراحی ثانیه در لیترالترال هر مدخل در اصلی لوله کیلوپاسکال 393در
روی نقطه هر ارتفاعی رقوم و است شده محاسبه: است شده داده زیر جدول در آنها بین فاصله و خط
داخلی • قطر با آلومینیمی لوله یک اصلی 20.32لوله - آن در ویلیامز هیزن زبری ضریب که است سانتیمتر
144 . سطح از ارتفاع بار و اصطکاک افت باشد میپمپ مرکز تا . 0.333آب می+ ها الترال است متر
نقطه از . Eتا Aبایست کنید حساب کنند کار همزمانکل بار و است بحرانی فشار آن در که ای نقطه
. را پمپ بزای لزوم مورد دینامیکی
پمپ: • سمت به و کرده شروع اصلی لوله انتهای از حل . برابر لزوم مورد دبی مقدار الترال هر در میرویم پیش
: با است• Qi=30*0.306=10.8 l/s
نقطه • از را اصطکاک افت و کل بطول Eتا Dدبی18.29. کنیم می حساب متر
• Qi-DE=1*10.8=10.8 l/s
• Hf-DE=KL[(Q/C)1.852/D4.87]• Hf-E=1.22*1010*18.29*[(10.81/144)1.852/203.24.87]• Hf-E=0.011 m
• Hn=393000 Pa• Hn= 393000/(1000*9.807)=40.073 m• He-DE=47.24-47.85= -0.61 m
Hv-E=V2/2g
Hv-E=}(10.8/1000)[4/(3.14*0.2032*0.2032)]{2/(2*9.807)
Hv-E=10.8*0.0000485=0.00565 m
Hv-D=21.6*21.6*.0000485=0.02262 m
Hv-DE=0.00565-0.02262= -0.01696 m= -0.017 m
HD=40.073+0.011-0.61-0.017=39.457 m
• TDH=40.98+0.1414+0.333=41.454 m
میزان • به حداکثر اطمینان، نظر از متر 3معموالجبران تا شود می افزوده دینامیکی کل بار به
. بنماید را نشده بینی پیش های افت