Фонтанды гидравликалық есептеу

1.4 Фонтанды гидравликалық есептеу

Су ағынының максимальді биіктігі судың қоршаған аумағына түсуін

болдырмау үшін фонтанның радиусынан аспауы керек. Бау-саябақ
обеъктілеріндегі фонтандарда судың шығыны 60 л/с аспауы қажет.
Фонтандарды сумен қамтамасыздандыру қала су құбырынан немесе
жергілікті көзден сорғы немесе, кейде, өздігінен ағумен жүзеге асырылады.
Судың лақтырылысына ашық науа, нөсерлік кәріз желісін, сондай ақ
айналмалы сумен қамтамасыздандыру жолымен ұйымдастырамыз.
Фонтанның тостағаншасын қыста судан босату үшін түбін шығару орнынан
0,005 к иіліммен орындайды. Фонтандарды безендіру үшін түсті асфальт және
бетон, керамикалық плита, қырқу, және басқа да декоративтік құрылыс
материалдарын қолданады.
Біз өзіміздің саябақта бір ағынды фонтанды жобалаймыз. Фонтан жаяу
жүргін жолдарының қиылысында орналасады. Адамдарды тәуліктің қараңғы
уақытында тарту үшін, фонтанның түстік жарықтануы қарастырылған.
Фонтанның орталық ағыны 4,0 м биіктікке атқыладйы.
Д.Бернуллидің теңдеуінен v2/2g – h0 жылдамдық ағыны екендігі блгілі.
Сондықтан

√

мұнда v –қондырмаданшығуда фонтан ағынының өту жылдамдығы, м/с;
g – еркін құлаудың жылдамдауы (9,81 м/с2);
45
(1.10),

0 T, C	E1,Па	0 T, C	E1,Па	0 T, C	E1,Па	0 T, C	E1,Па
6	873,1	11	1313,5	16	1819,4	21	2488,9
7	1002,6	12	1403,4	17	1939,0	22	2646,0
8	1073,5	13	1498,7	18	2065,4	23	2811,7
9	1148,8	14	1599,6	19	2198,9	24	2986,4
10	1228,7	15	1706,4	20	2340,0	25	3170,6

мұнда

ζстр – Люгер формуласы бойынша анықталатын ағын кедергісінің

коэффициенті:
(1.12),
мұнда h0 – жылдамдықты арын, м;
k – мына формула бойынша анықталатын коэффициент:
(1.13),
мұнда dн – қондырманың шығыс тесігінің диаметрі, м.

1.16 сурет – Фонтан ағынының көтерілу биіктігін есептеу

1 - фонтан түтігі; 2 - қондырма; h0 – жылдамдықты арын (v2/2g), м;
hфонт – фонтан ағынының шынайы биіктігі, м; hw – ауа кедергісімен туындаған,
жоғалған арын, м; ℓн – қондырманың ұзындығы.
Әдетте арынды жүйелерде шығын ағынның нақты кесіндісінің орташа
жылдамдыққа туындысына тең, яғни Q = ω · v. Сондықтан, (1.14) формуланы
пайдалана отырып, бір қондырма шығыны (Q, м3/с) мына формула бойынша
анықталады:

Q = ωнv = ωн×

46

√
(1.14),

√
= 0,002 [м3/с].

Жобалағанда фонтанды қуаттандыратын құбырдың диаметрін анықтау
қажет. Фонтанның үздіксіз жұмысы үшін таза су қолданылуы қажет. Бау-
саябақ объектілерінде автономды сумен қамтамасыздандыруда, суды сақтау
ыдысы және су құбырында арында құру үшін А.А.Рожновский
конструкциясындағы БР типті су арынды мұнаралары қолданылады. Олар
үлкен арынды құру мақсатында рельефтің жоғары элементтеріне орнатылады.
Біздің паркте - бұл 14 м салыстырмалы белгімен тоғанны солтүстігіне қарай
орналасқан қырат.
Суды су арынды мұнарасынан фонтанға жіберетін құбырды
гидравликалық есептеу үшін оның ұзындығы ℓ мен жалпы арынын Н білу
қажет. Сондықтан жобалауда фонтанның орталасуын таңдау талап етіледі.
Фонтан 12-горизонталда орналасады, яғни Нф = 12,0 м салыстырмалы
биіктікке ие болады. Соған сай, құбырдағы жалпы арын Н мынаған тең
болады:


Н = Нуб – Нф = 39,0 м – 12,0 м = 27 [м].

Саябақтың жоспары бойынша өлшенген, су арынды мұнарасы мен

фонтанның арасындағы құбырдың ұзындығы ℓ 175 м құрады.
Ұзын арынды құбырларда жалпы арын Н атмосфераға өткенде hдл
ұзындығы бойынша кедергіні еңсеруге, жергілікті кедергілерді hм еңсеруге
арынның шығыны және жылдамдықты арынды h0 құруға шығындалады, яғни


Н = hдл + hм + h0 (1.15).
Біз қабылдаған жылдамдықты арын h0 = 3,0 м. (3.6) формуланы
пайдалана отырып, ұзындық бойынша шығындардың жиынтығы және
жергілікті кедергілердің есебінен арынның шығынын анықтаймыз:


hдл + hм = Н – h0 = 27,0 м – 3,0 м = 24,0 [м].

Ұзын құбырларда жергілікті кедергілерді hм еңсеруге арынның шығыны

арынды жоғалту жиынтығынан (hдл + hм) 5-10% құрайды. Бұл шаманы 10%
тең деп аламыз және ол hм =2,4 м құрайды.

47

hдл = АℓQ2

(1.16),

мұнда ℓ – құбырдың ұзындығы, м;

Q – (3.5) формула бойынша есептелген шығын, м3/с;
А –1 м3/с, с2/м6 шығынында 1 шекті м өтетін түтіктердің салыстырмалы
кедергісі, с2/м6.

(1.16) формуланы
түрлендіре
отырып,
салыстырмалы
кедергіні

анықтаймыз:

(

⁄ )
= 3857,14 [с2/м6].

Құбырдың диаметрі (d, м) мына формула бойынша анықталады:

√
мұнда λ – ұзындық бойынша кедергі коэффициенті (λ = 0,025);
g – еркін құлаудың жылдамдауы (9,81 м/с2);
А – салыстырмалы кедергі, с2/м6.
(1.17) формула бойынша құбырдың диаметрін анықтаймыз:
(1.17),

√
√

⁄

(

)

⁄
= 0,054 м = 54 [мм].

Түтіктердің стандартты өлшемдерін ескере

диаметрін 7 мм деп аламыз (жақын үлкен) [2,4,6].
48

отырып,

құбырдың