Xem mẫu
TRƯ NG ð I H C BÁCH KHOA TP. HCM
M NG LƯ I C P THOÁT NƯƠÙC
N I DUNG MÔN H C
Khoa KTXD - B môn KTTNN
PGS. TS. NGUY N TH NG
E-mail: nthong56@gmail.com or nthong56@yahoo.fr
Chương 1. Ch t lư ng, ht. phân ph i nư c & thi t b .
Chương 2. Qu n lý cung - c u trong c p nư c.
Chương 3. Mô hình hoá & thi t k ht. c p nư c.
Chương 4: Phân tích m ng lư i c p nư c.
Chương 5: Nư c va trong ñư ng ng ch y có áp.
Chương 6. Quy ho ch h th ng thóat nư c.
Chương 7. Mô hình hoá & thi t k ht. thoát nư c.
Chương 8. Thoát nư c vùng tri u.
Chương 9. Qu n lý v n hành ht. c p và thoát nư c.
Ph n m m SWMM & EPANET
Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong
10/14/2010
Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719
1
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 1: Chaát löôïng, heä thoáng phaân phoái & thieát bò
CHÖÔNG 4
N I DUNG
Th c hành 1: Mô hình d
báo nhu c u
nư c dùng v i p/p H i quy tuy n tính
Th c hành 2: Mô ph ng m ng lư i c p
nư c v i EPANET.
Th c hành 3: Mô ph ng m ng lư i thoát
nư c v i SWMM.
Th c hành 4: Mô ph ng th y l c v i HECRAS
10/14/2010
3
PGS. Dr. Nguy n Th ng
PHAÂN TÍCH MAÏNG LÖÔÙI CAÁP NÖÔÙC
Muïc ñích:
• Tìm hieåu baûn chaát vaät lyù söï laøm vieäc ñoàng
thôøi moät heä thoáng goàm nhieàu loaïi coâng trình
(ñöôøng oáng, bôm, ñaøi nöôùc, beå chöùa,…).
• Xaùc ñònh ‘vuøng caáp nöôùc’ cuûa caùc nguoàn khaùc
nhau trong heä thoáng.
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
HEÄ THOÁNG BÔM, ÑAØI NÖÔÙC VAØ ÑÖÔøNG OÁNG
Trong maïng löôùi caáp nöôùc söï hoaït ñoäng ñoàng thôøi
cuûa bôm, ñaøi nöôùc vaø heä thoáng ñöôøng oáng phaûi
thoûa maõn caùc quy luaät hoaït ñoäng cuûa caùc haïng
muïc.
Ñoái vôùi bôm, quan heä giöõa löu löôïng bôm hoaït ñoäng
vaø coät nöôùc bôm taïo ra phaûi thoûa maõn ñöôøng cong
ñaëc tính cuûa töøng loaïi bôm.
Ñoái vôùi ñaøi nöôùc, löu löôïng ra hay vaøo ñaøi tuøy thuoäc
vaøo coät nöôùc cuûa ñaøi vaø aùp löïc nöôùc taïi nuùt maïng
löôùi nôi noái vaøo ñaøi vaøo cuøng thôøi ñieåm.
10/14/2010
4
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
PGS. Dr. Nguy n Th ng
2
5
ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH BÔM
H (m)
Quan hê Q=f(H)
xác ñ nh tư nha
SX bơm
Htk
H=33.3-20.84.10-5Q2
EPANET H(m), Q(l/s)
0
10/14/2010
Qtk
Q (m3/s)
6
PGS. Dr. Nguy n Th ng
1
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Trong ñoù Qtk vaø Htk chæ löu löôïng vaø coät nöôùc
thieát keá cuûa bôm.
Khi hoaït ñoäng vôùi caùc thoâng soá thieát keá naøy
bôm seõ coù hieäu suaát cao nhaát.
Vì moät lyù do naøo ñoù, bôm phaûi hoaït ñoäng trong
ñieàu kieän khaùc giaù trò thieát keá hieäu suaát seõ
giaûm vaø söï giaûm hieäu suaát seõ caøng taêng khi
söï khaùc bieät caøng lôùn.
10/14/2010
7
PGS. Dr. Nguy n Th ng
HIEÄU SUAÁT BÔM
ηmax
H (m)
η1 > η2
Htk
0
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
PHAÂN TÍCH
TÍ
SÖÏ LAØØM VIEÄÄC
LA VIE
ÑOÀNG THÔØØI CAÙÙC
NG THÔ CA
HAÏÏNG MUÏÏC TRONG
HA NG MU
HEÄÄ THOÁÁNG
HE THO NG
QUY LU T TH Y L C
Xet ñoaïn oáng baát kyø
Quan heä giöõa toån thaát naêng
löôïng dh (m) vaø löu löôïng ñi qua Q(m3/s), moät caùch
toång quaùt coù daïng sau:
dh (m)
dh0
dh = KQ m
10/14/2010
O
Q0
Q (m3/s)
9
10/14/2010
10
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
• Sô ñoà coù theå moâ taû nhö sau:
TRƯ NG H P 1 (BƠM+ NG+ð A HÌNH)
Xác ñ nh Q0
Bôm söû duïng ñaõ ñöôïc xaùc ñònh (bieát ñöôøng cong
ñaëc tính bôm).
Ñoïan ñöôøng oáng (ij) vôùi ñaëc tröng hình hoïc cuûa
oáng ñaõ cho tröôùc (chieàu daøi, ñöôøng kính, heä soá
nhaùm, quy luaät toån thaát naêng löôïng).
Cuoái ñöôøng oáng daãn ñöa nöôùc ñeán moät cao trình hj
ñaõ bieát (ñ a hình).
Xaùc ñònh löu löôïng Q0 qua oáng.
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
8
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Q (m3/s)
Qtk
PGS. Dr. Nguy n Th ng
11
Vx?
H
ð c tính bơm
h
=f(Q)
h
dh =g(Q)
hi
(h ñ a hình)
X
dh
Maët chuaån
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
0
Qx
Q
Quy lu 12
t
th y l c
2
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Giaù trò löu löôïng qua oáng (cuõng laø löu löôïng
bôm) xaùc ñònh nhö sau:
Goïi Qx laø löu löôïng giaû ñònh qua oáng.
Töø quan heä toån thaát naêng löôïng
toån thaát
naêng löôïng trong ñöôøng oáng dh.
Ngoøai ra, khi bôm hoaït ñoäng vôùi löu löôïng Qx
h cuûa bôm töø ñöôøng cong ñaëc tính bôm.
Coät nöôùc ño aùp COØN LAÏI taïi cuoái ñöôøng oáng:
hx = h – (dh+Vx2/2g)
So saùnh giaù trò hx vaø hj (h ñ a hình):
neáu hx < hj (bơm THI U c t nư c)
Qx
seõ giaûm ñeán khi naøo hx =hj.
Qx
neáu hx > hj (bơm TH A c t nư c)
seõ taêng ñeán khi naøo hx =hj.
(Quaù trình thay ñoåi Qx giaù trò dh thay ñoåi
theo)
10/14/2010
13
PGS. Dr. Nguy n Th ng
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Keát luaän:
löu löôïng bôm khoâng phaûi laø giaù trò aùp
ñaët “chuû quan” vaøo heä thoáng.
keát quaû töø söï caân baèng laøm vieäc phoái
hôïp giöõa ñaëc tính ñöôøng oáng, bôm vaø
ñieàu kieän “bieân”.
10/14/2010
15
PGS. Dr. Nguy n Th ng
TRƯ NG H P 2 (BƠM+ NG+Q0)
Xác ñ nh hi
• Giaû thieát bôm söû duïng ñaõ ñöôïc xaùc ñònh
(bieát ñöôøng cong ñaëc tính bôm) vaø moät ñoïan
ñöôøng oáng (ij) vôùi ñaëc tröng hình hoïc cuûa
oáng ñaõ cho tröôùc (chieàu daøi, ñöôøng kính, heä
soá nhaùm, quy luaät toån thaát naêng löôïng).
Ñöôøng oáng taûi löu löôïng thieát keá Q0 cho
tröôùc.
• 10/14/2010ñònh coät nöôùc hi.
Xaùc
16
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Giaù trò coät nöôùc ño aùp seõ ñöôïc xaùc ñònh
vôùi giaù trò duy nhaát nhö sau:
Ñöôøng oáng taûi qua löu löôïng Q0
toån thaát naêng löôïng xaùc ñònh ñöôïc dh
(theo ñöôøng quy luaät thuûy löïc).
Khi bôm hoïat ñoäng vôùi löu löôïng
Q0 töø ñöôøng ñaëc tính bôm h bôm.
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
14
PGS. Dr. Nguy n Th ng
17
Coät nöôùc ño aùp taïi cuoái ñöôøng oáng laø:
hj = h – (dh+V02/2g) vôùi V0=Q0/S trong ñoù S
laø tieát dieän ñöôøng oáng.
Treân cô sôû lyù luaän naøy cho pheùp khaûo saùt söï
thay ñoåi coät nöôùc ño aùp taïi cuoái ñöôøng oáng
khi löu löôïng laáy qua oáng thay ñoåi.
• Ví duï khi Q0 taêng, ta thaáy h seõ giaûm vaø dh
taêng do ñoù hj giaûm (toác ñoä giaûm khoâng phaûi
laø tuyeán tính).
10/14/2010
18
PGS. Dr. Nguy n Th ng
3
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
SƠ ð
TRƯ NG H P 3 (BƠM+ NG+z ðÀI)
• Khaûo saùt moät heä thoáng ñôn giaûn goàm bôm X,
ñaøi nöôùc. Noái lieàn bôm vaø ñaøi nöôùc laø moät
ñöôøng oáng vôùi caùc thoâng soá ñaõ bieát. Giaû
thieát taïi moät thôøi ñieåm khaûo saùt möïc nöôùc
trong ñaøi ñaõ xaùc ñònh Hñ & Vx ñã bi t.
• Xaùc ñònh traïng thaùi nöôùc ra (vaøo) ñaøi vaø löu
löôïng bôm Qb.
10/14/2010
19
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Qb=?
Maët chuaån
B
Hx
10/14/2010
20
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Có Vx (Qx) tính năng lư ng t i B:
EB= z+p/ρg+Vx2/2g = Hx +Vx2/2g
ρ
Tính E t i Ap : EAp.
EAp = EB +dhAB
So sánh EAp và Eñ, có 2 kh năng x y ra:
Trư ng h p 1: EAp > Eñ
nư c vào v i lưu
lư ng Qñ xác ñ nh như sau:
Gi thi t Qbơm
Hbơm
Tính t n th t dhX-A
So sánh (Hbơm - dhX-A) & Hñ
Trư ng h p 1: (Hbơm - dhX-A) > Hñ
Nư c vào ñài.
21
PGS. Dr. Nguy n Th ng
10/14/2010
22
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Trư ng h p 2: EAp < Eñ
nư c ra v i lưu
lư ng Qñ xác ñ nh như sau:
Gi thi t giá tr Qbơm v i Qbơm < Qx
Tra quan h xác ñ nh Hbơm
Tính dhX-A
Tính EAT = Hbơm - dhX-A
N u EAT > EAP
tăng Qbơm cho ñ n khi
EAT = EAP & Qñài = Qbơm - Qx
Gi thi t giá tr Qbơm v i Qbơm > Qx
Tra quan h xác ñ nh Hbơm
Tính dhX-A
Tính EAT = Hbơm - dhX-A
N u EAT > EAP
tăng Qbơm cho ñ n khi
EAT = EAP & Qñài = Qbơm – Qx
N u EAT < EAP
gi m Qbơm cho ñ n khi
EAT = EAP & Qñài = Qbơm - Qx
10/14/2010
Qx?
X
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Hd
Qñ=?
A
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
10/14/2010
H TH NG
23
10/14/2010
24
PGS. Dr. Nguy n Th ng
4
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Vôùi Qx ñaõ xaùc ñònh (Vx bieát), xaùc ñònh dhAB
coät nöôùc ño aùp taïi Ap laø HAp, thaät vaäy:
HAp =(Hx+V02/2g) +dhAB
• So saùnh HA vaø Hñ coù 2 khaû naêng xaûy ra:
Neáu HA > Hñ nöôùc ñi vaøo ñaøi vôùi löu luôïng Qñ
nhö sau:
• Giaû thieát giaù trò Qb (vôùi Qb > Qx)
h bôm &
tính toån thaát naêng löôïng trong ñoaïn oáng töø X
ñeán A laø dhXA.
• Töø ñoù: HA =h – (dhXA+V02/2g)
10/14/2010
25
PGS. Dr. Nguy n Th ng
• So saùnh HA vaø HA(*) . Neáu HA >HA(*) taêng
giaù trò giaû thieát Qb vaø ngöôïc laïi. Choïn giaù trò
Qb khi: HA = HA(*)
Löu löôïng nöôùc ñi vaøo ñaøi laø : Qñ =Qb –Qx.
Neáu HA < Hñ
nöôùc ñi ra khoûi ñaøi Qñ xaùc
ñònh nhö sau:
• Giaû thieát giaù trò Qb (vôùi Qb < Qx)
h bôm &
toån thaát naêng löôïng trong ñoaïn oáng töø X
ñeán A laø dhXA.
• 10/14/2010 : HA =h - dhXA+V02/2g)
Töø ñoù
26
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
• So saùnh HA vaø HA(*) .
Neáu HA > HA(*) taêng giaù trò giaû thieát Qb
vaø ngöôïc laïi. Choïn giaù trò Qb khi:
HA = HA(*)
Löu löôïng nöôùc ñi ra khoûi ñaøi laø :
Qñ =Qx - Qb.
10/14/2010
27
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Nhaän xeùt:
Löu löôïng cuûa bôm khoâng phuï thuoäc
vaøo aùp ñaët “chuû quan” maø löu löôïng
bôm seõ thay ñoåi theo töøng tình huoáng cuï
theå cuûa heä thoáng.
Ñaây laø ñieåm caàn phaûi löu yù khi moâ
phoûng heä thoáng maïng löôùi caáp nöôùc theo
thôøi gian söû duïng töø caùc phaàn meàm.
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
BAØI TAÄP
Trình baøy phöông phaùp xaùc ñònh phaân phoái löu löôïng
trong caùc oáng cuûa caùc maïng löôùi sau. Giaû thieát quy
luaät thuûy löïc, thoâng soá veà ñöôøng oáng vaø sô ñoà
maïng löôùi ñaõ bieát.
Z0
Z1
1
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
28
PGS. Dr. Nguy n Th ng
1
2
2
Z2
3
4
Z4 (
nguon tai.lieu . vn
M NG LƯ I C P THOÁT NƯƠÙC
N I DUNG MÔN H C
Khoa KTXD - B môn KTTNN
PGS. TS. NGUY N TH NG
E-mail: nthong56@gmail.com or nthong56@yahoo.fr
Chương 1. Ch t lư ng, ht. phân ph i nư c & thi t b .
Chương 2. Qu n lý cung - c u trong c p nư c.
Chương 3. Mô hình hoá & thi t k ht. c p nư c.
Chương 4: Phân tích m ng lư i c p nư c.
Chương 5: Nư c va trong ñư ng ng ch y có áp.
Chương 6. Quy ho ch h th ng thóat nư c.
Chương 7. Mô hình hoá & thi t k ht. thoát nư c.
Chương 8. Thoát nư c vùng tri u.
Chương 9. Qu n lý v n hành ht. c p và thoát nư c.
Ph n m m SWMM & EPANET
Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong
10/14/2010
Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719
1
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 1: Chaát löôïng, heä thoáng phaân phoái & thieát bò
CHÖÔNG 4
N I DUNG
Th c hành 1: Mô hình d
báo nhu c u
nư c dùng v i p/p H i quy tuy n tính
Th c hành 2: Mô ph ng m ng lư i c p
nư c v i EPANET.
Th c hành 3: Mô ph ng m ng lư i thoát
nư c v i SWMM.
Th c hành 4: Mô ph ng th y l c v i HECRAS
10/14/2010
3
PGS. Dr. Nguy n Th ng
PHAÂN TÍCH MAÏNG LÖÔÙI CAÁP NÖÔÙC
Muïc ñích:
• Tìm hieåu baûn chaát vaät lyù söï laøm vieäc ñoàng
thôøi moät heä thoáng goàm nhieàu loaïi coâng trình
(ñöôøng oáng, bôm, ñaøi nöôùc, beå chöùa,…).
• Xaùc ñònh ‘vuøng caáp nöôùc’ cuûa caùc nguoàn khaùc
nhau trong heä thoáng.
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
HEÄ THOÁNG BÔM, ÑAØI NÖÔÙC VAØ ÑÖÔøNG OÁNG
Trong maïng löôùi caáp nöôùc söï hoaït ñoäng ñoàng thôøi
cuûa bôm, ñaøi nöôùc vaø heä thoáng ñöôøng oáng phaûi
thoûa maõn caùc quy luaät hoaït ñoäng cuûa caùc haïng
muïc.
Ñoái vôùi bôm, quan heä giöõa löu löôïng bôm hoaït ñoäng
vaø coät nöôùc bôm taïo ra phaûi thoûa maõn ñöôøng cong
ñaëc tính cuûa töøng loaïi bôm.
Ñoái vôùi ñaøi nöôùc, löu löôïng ra hay vaøo ñaøi tuøy thuoäc
vaøo coät nöôùc cuûa ñaøi vaø aùp löïc nöôùc taïi nuùt maïng
löôùi nôi noái vaøo ñaøi vaøo cuøng thôøi ñieåm.
10/14/2010
4
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
PGS. Dr. Nguy n Th ng
2
5
ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH BÔM
H (m)
Quan hê Q=f(H)
xác ñ nh tư nha
SX bơm
Htk
H=33.3-20.84.10-5Q2
EPANET H(m), Q(l/s)
0
10/14/2010
Qtk
Q (m3/s)
6
PGS. Dr. Nguy n Th ng
1
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Trong ñoù Qtk vaø Htk chæ löu löôïng vaø coät nöôùc
thieát keá cuûa bôm.
Khi hoaït ñoäng vôùi caùc thoâng soá thieát keá naøy
bôm seõ coù hieäu suaát cao nhaát.
Vì moät lyù do naøo ñoù, bôm phaûi hoaït ñoäng trong
ñieàu kieän khaùc giaù trò thieát keá hieäu suaát seõ
giaûm vaø söï giaûm hieäu suaát seõ caøng taêng khi
söï khaùc bieät caøng lôùn.
10/14/2010
7
PGS. Dr. Nguy n Th ng
HIEÄU SUAÁT BÔM
ηmax
H (m)
η1 > η2
Htk
0
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
PHAÂN TÍCH
TÍ
SÖÏ LAØØM VIEÄÄC
LA VIE
ÑOÀNG THÔØØI CAÙÙC
NG THÔ CA
HAÏÏNG MUÏÏC TRONG
HA NG MU
HEÄÄ THOÁÁNG
HE THO NG
QUY LU T TH Y L C
Xet ñoaïn oáng baát kyø
Quan heä giöõa toån thaát naêng
löôïng dh (m) vaø löu löôïng ñi qua Q(m3/s), moät caùch
toång quaùt coù daïng sau:
dh (m)
dh0
dh = KQ m
10/14/2010
O
Q0
Q (m3/s)
9
10/14/2010
10
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
• Sô ñoà coù theå moâ taû nhö sau:
TRƯ NG H P 1 (BƠM+ NG+ð A HÌNH)
Xác ñ nh Q0
Bôm söû duïng ñaõ ñöôïc xaùc ñònh (bieát ñöôøng cong
ñaëc tính bôm).
Ñoïan ñöôøng oáng (ij) vôùi ñaëc tröng hình hoïc cuûa
oáng ñaõ cho tröôùc (chieàu daøi, ñöôøng kính, heä soá
nhaùm, quy luaät toån thaát naêng löôïng).
Cuoái ñöôøng oáng daãn ñöa nöôùc ñeán moät cao trình hj
ñaõ bieát (ñ a hình).
Xaùc ñònh löu löôïng Q0 qua oáng.
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
8
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Q (m3/s)
Qtk
PGS. Dr. Nguy n Th ng
11
Vx?
H
ð c tính bơm
h
=f(Q)
h
dh =g(Q)
hi
(h ñ a hình)
X
dh
Maët chuaån
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
0
Qx
Q
Quy lu 12
t
th y l c
2
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Giaù trò löu löôïng qua oáng (cuõng laø löu löôïng
bôm) xaùc ñònh nhö sau:
Goïi Qx laø löu löôïng giaû ñònh qua oáng.
Töø quan heä toån thaát naêng löôïng
toån thaát
naêng löôïng trong ñöôøng oáng dh.
Ngoøai ra, khi bôm hoaït ñoäng vôùi löu löôïng Qx
h cuûa bôm töø ñöôøng cong ñaëc tính bôm.
Coät nöôùc ño aùp COØN LAÏI taïi cuoái ñöôøng oáng:
hx = h – (dh+Vx2/2g)
So saùnh giaù trò hx vaø hj (h ñ a hình):
neáu hx < hj (bơm THI U c t nư c)
Qx
seõ giaûm ñeán khi naøo hx =hj.
Qx
neáu hx > hj (bơm TH A c t nư c)
seõ taêng ñeán khi naøo hx =hj.
(Quaù trình thay ñoåi Qx giaù trò dh thay ñoåi
theo)
10/14/2010
13
PGS. Dr. Nguy n Th ng
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Keát luaän:
löu löôïng bôm khoâng phaûi laø giaù trò aùp
ñaët “chuû quan” vaøo heä thoáng.
keát quaû töø söï caân baèng laøm vieäc phoái
hôïp giöõa ñaëc tính ñöôøng oáng, bôm vaø
ñieàu kieän “bieân”.
10/14/2010
15
PGS. Dr. Nguy n Th ng
TRƯ NG H P 2 (BƠM+ NG+Q0)
Xác ñ nh hi
• Giaû thieát bôm söû duïng ñaõ ñöôïc xaùc ñònh
(bieát ñöôøng cong ñaëc tính bôm) vaø moät ñoïan
ñöôøng oáng (ij) vôùi ñaëc tröng hình hoïc cuûa
oáng ñaõ cho tröôùc (chieàu daøi, ñöôøng kính, heä
soá nhaùm, quy luaät toån thaát naêng löôïng).
Ñöôøng oáng taûi löu löôïng thieát keá Q0 cho
tröôùc.
• 10/14/2010ñònh coät nöôùc hi.
Xaùc
16
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Giaù trò coät nöôùc ño aùp seõ ñöôïc xaùc ñònh
vôùi giaù trò duy nhaát nhö sau:
Ñöôøng oáng taûi qua löu löôïng Q0
toån thaát naêng löôïng xaùc ñònh ñöôïc dh
(theo ñöôøng quy luaät thuûy löïc).
Khi bôm hoïat ñoäng vôùi löu löôïng
Q0 töø ñöôøng ñaëc tính bôm h bôm.
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
14
PGS. Dr. Nguy n Th ng
17
Coät nöôùc ño aùp taïi cuoái ñöôøng oáng laø:
hj = h – (dh+V02/2g) vôùi V0=Q0/S trong ñoù S
laø tieát dieän ñöôøng oáng.
Treân cô sôû lyù luaän naøy cho pheùp khaûo saùt söï
thay ñoåi coät nöôùc ño aùp taïi cuoái ñöôøng oáng
khi löu löôïng laáy qua oáng thay ñoåi.
• Ví duï khi Q0 taêng, ta thaáy h seõ giaûm vaø dh
taêng do ñoù hj giaûm (toác ñoä giaûm khoâng phaûi
laø tuyeán tính).
10/14/2010
18
PGS. Dr. Nguy n Th ng
3
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
SƠ ð
TRƯ NG H P 3 (BƠM+ NG+z ðÀI)
• Khaûo saùt moät heä thoáng ñôn giaûn goàm bôm X,
ñaøi nöôùc. Noái lieàn bôm vaø ñaøi nöôùc laø moät
ñöôøng oáng vôùi caùc thoâng soá ñaõ bieát. Giaû
thieát taïi moät thôøi ñieåm khaûo saùt möïc nöôùc
trong ñaøi ñaõ xaùc ñònh Hñ & Vx ñã bi t.
• Xaùc ñònh traïng thaùi nöôùc ra (vaøo) ñaøi vaø löu
löôïng bôm Qb.
10/14/2010
19
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Qb=?
Maët chuaån
B
Hx
10/14/2010
20
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Có Vx (Qx) tính năng lư ng t i B:
EB= z+p/ρg+Vx2/2g = Hx +Vx2/2g
ρ
Tính E t i Ap : EAp.
EAp = EB +dhAB
So sánh EAp và Eñ, có 2 kh năng x y ra:
Trư ng h p 1: EAp > Eñ
nư c vào v i lưu
lư ng Qñ xác ñ nh như sau:
Gi thi t Qbơm
Hbơm
Tính t n th t dhX-A
So sánh (Hbơm - dhX-A) & Hñ
Trư ng h p 1: (Hbơm - dhX-A) > Hñ
Nư c vào ñài.
21
PGS. Dr. Nguy n Th ng
10/14/2010
22
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Trư ng h p 2: EAp < Eñ
nư c ra v i lưu
lư ng Qñ xác ñ nh như sau:
Gi thi t giá tr Qbơm v i Qbơm < Qx
Tra quan h xác ñ nh Hbơm
Tính dhX-A
Tính EAT = Hbơm - dhX-A
N u EAT > EAP
tăng Qbơm cho ñ n khi
EAT = EAP & Qñài = Qbơm - Qx
Gi thi t giá tr Qbơm v i Qbơm > Qx
Tra quan h xác ñ nh Hbơm
Tính dhX-A
Tính EAT = Hbơm - dhX-A
N u EAT > EAP
tăng Qbơm cho ñ n khi
EAT = EAP & Qñài = Qbơm – Qx
N u EAT < EAP
gi m Qbơm cho ñ n khi
EAT = EAP & Qñài = Qbơm - Qx
10/14/2010
Qx?
X
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Hd
Qñ=?
A
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
10/14/2010
H TH NG
23
10/14/2010
24
PGS. Dr. Nguy n Th ng
4
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Vôùi Qx ñaõ xaùc ñònh (Vx bieát), xaùc ñònh dhAB
coät nöôùc ño aùp taïi Ap laø HAp, thaät vaäy:
HAp =(Hx+V02/2g) +dhAB
• So saùnh HA vaø Hñ coù 2 khaû naêng xaûy ra:
Neáu HA > Hñ nöôùc ñi vaøo ñaøi vôùi löu luôïng Qñ
nhö sau:
• Giaû thieát giaù trò Qb (vôùi Qb > Qx)
h bôm &
tính toån thaát naêng löôïng trong ñoaïn oáng töø X
ñeán A laø dhXA.
• Töø ñoù: HA =h – (dhXA+V02/2g)
10/14/2010
25
PGS. Dr. Nguy n Th ng
• So saùnh HA vaø HA(*) . Neáu HA >HA(*) taêng
giaù trò giaû thieát Qb vaø ngöôïc laïi. Choïn giaù trò
Qb khi: HA = HA(*)
Löu löôïng nöôùc ñi vaøo ñaøi laø : Qñ =Qb –Qx.
Neáu HA < Hñ
nöôùc ñi ra khoûi ñaøi Qñ xaùc
ñònh nhö sau:
• Giaû thieát giaù trò Qb (vôùi Qb < Qx)
h bôm &
toån thaát naêng löôïng trong ñoaïn oáng töø X
ñeán A laø dhXA.
• 10/14/2010 : HA =h - dhXA+V02/2g)
Töø ñoù
26
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
• So saùnh HA vaø HA(*) .
Neáu HA > HA(*) taêng giaù trò giaû thieát Qb
vaø ngöôïc laïi. Choïn giaù trò Qb khi:
HA = HA(*)
Löu löôïng nöôùc ñi ra khoûi ñaøi laø :
Qñ =Qx - Qb.
10/14/2010
27
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Nhaän xeùt:
Löu löôïng cuûa bôm khoâng phuï thuoäc
vaøo aùp ñaët “chuû quan” maø löu löôïng
bôm seõ thay ñoåi theo töøng tình huoáng cuï
theå cuûa heä thoáng.
Ñaây laø ñieåm caàn phaûi löu yù khi moâ
phoûng heä thoáng maïng löôùi caáp nöôùc theo
thôøi gian söû duïng töø caùc phaàn meàm.
10/14/2010
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 4: Phaân tích maïng löôùi caáp nöôùc
BAØI TAÄP
Trình baøy phöông phaùp xaùc ñònh phaân phoái löu löôïng
trong caùc oáng cuûa caùc maïng löôùi sau. Giaû thieát quy
luaät thuûy löïc, thoâng soá veà ñöôøng oáng vaø sô ñoà
maïng löôùi ñaõ bieát.
Z0
Z1
1
10/14/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
28
PGS. Dr. Nguy n Th ng
1
2
2
Z2
3
4
Z4 (