Всех приветствую! Хочу сформировать методику расчета сложной системы с несколькими насосами, в.т.ч. и на кольцевых ветках. Дабы было понятнее, вот пример:
https://ibb.co/HNJP512 (не нашел как тут вставлять картинку)
Система состоит из кольцевой линии 1-2-3-5-6-10-11 и возвратной ветки 4-7-8-9.
Насос на кольцевой линии задуман для преодоления сопротивления кольцевой линии, а дополнительный насос на возвратной ветке обеспечивает подачу рабочей среды к потребителю, условно обозначенному как сопротивление 7-8.
Из исходных данных для системы: длины, диаметры и материал трубопроводов, параметры местных сопротивлений, теплофизические свойства рабочей среды, характеристики насосов.
Задача: определить реальные расходы и давления в каждой из точек системы.

Если убрать насос на участке 4-7, то задача решается, пусть и не тривиально:
1) Задаемся расходом в точке 2,
2) Ветки 4-7-8-9-10 и 4-5-6-9-10 уравниваем по сопротивлениям за счет деления расхода в тройнике 3-4-5
3) Просчитываем недостающие участки и получаем понимание о полном сопротивлении сети
4) По сопротивлению сети получаем рабочую точку насоса. Сравниваем полученный расход с заданным и итерируемся до требуемой точности.

Появление же насоса на ветке 4-7 ставит меня в ступор. Какой участок считать напорным, какой всасывающим и вообще с какой стороны подходить к данной задаче...

В общем, буду рад любым вашим мыслям в рамках данного вопроса.

Пытаетесь изобрести велосипед. Методики подобных расчетов давно известны, ключевое слово потокораспределение. Т.е. какой расход будет на каждом участке системы при работе заданного насоса или изменении входного напора.

И не надо никаких уравниваний "делением расхода". Все решается через характеристики сопротивлений участков (не КМС) и правил определения их для последовательных и параллельных соединений участков.

Если же где-то внутри системы есть дополнительный насос, то он также рассматривается как характеристика сопротивления насоса, только она будет отрицательной.

В схеме на картинке участок 3-9 это просто один из последовательно соединенных участков всей системы. Но его характеристика сопротивления равна характеристике сопротивления двух параллельных участков 4-9 и 5-6 с учетом что на 4-9 есть отрицательное сопротивление - насос.

epanet.

Ну во-первых что из себя представляют потребители? Расход в системе остается неизменным если я правильно понял? т.е. нет непосредственного водоразбора?

Водоразбора нет. Потребитель - некое оборудование создающее сопротивление в зависимости от проходящего через него расхода раб среды. Одномерная статика.

А напор "второго насоса", мы представляем в виде отрицательного сопротивления, которое, в свою очередь, есть функция от расхода на входе в этот насос? Правильно понял?

nagger, моя цель - досконально разобраться в методике и сформировать понимание, а не сам результат без описания процесса.

Что-то типа того, можно сделать увязку, сумма потерь напора в кольце должна быть равна нулю с учетом напора развиваемого насосом, или если переформулировать сумма потерь напора в кольце взятых со знаком согласно направлению движения воды должны быть равны напору насоса. В экселе думаю можно даже без увязки решить.

Без увязки не решить. Кроме того, до проведения увязки необходимо вывести уравнения работы насосов.

Функцией подбора параметра в эксель)) думаю можно по экспериментировать) ну, по классике это увязка конечно) уравнение насос само собой

Побор параметра при увязке кольцевых сетей не работает.
Там немного другое
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=18836
И чтобы увязать работу НС 2 подъема на сеть с ВБ (более точный расчет), выводится уравнение работы насосов ( Н=f(Q ), далее появляется "фиктивное кольцо" и только тогда делаем дополнительную увязку сети, с учетом уровней воды в РЧВ и ВБ

На мой взгляд, Akor9 хочет заняться мартышкиным трудом

Звучит как вызов) в обычном случае да, не работает, но в данном примере есть одна идея)

Желаю успешного решения.
Приходилось ли Вам делать гидравлические расчеты (увязку систем отопления) методом характеристик сопротивления ?

Может и приходилось, если суть коротко опишите)

Зря задал вопрос, проехали.


Прочитал ещё несколько раз ваш первый пост. Из ступора выйти не могу:)
Странная нумерация узлов, участков, какие то расходы и т.д., короче не для моего это уровня.

Там это обычное дело. Система замкнутая, расходы равномерные, потери на циркуляцию. И квадратичная зависимость потерь напора от расхода.

В водопроводе несколько иное, есть водоразбор со своими характеристиками, есть вероятность действия, есть геометрическая высота подъема.

Но принцип сложения характеристик последовательных участков и проводимостей параллельных един. И потокораспределение в тупиковых сетях так же считается.


Конечно. У каждого лопастного насоса есть своя характеристика. В общем виде это H=Ho-Sн*Q^2

где Ho напор при нулевом расходе, Sн характеристика внутреннего сопротивления. Это как раз формула параболы насоса в рабочем диапазоне. Раньше Ho и Sн были в каталогах. Но их легко вывести сняв три точки с нарисованной характеристики. У нас в программе так делается, если паспортные данные неизвестны.

А теперь такая формула "военная тайна", зато много сложных.

ТС есть какие-нибудь конкретные значения? чтобы не решать абстрактного коня в кубе?

«Так таки так, але трішечки не так»


Уточняю. Приведенная вами формула справедлива только для рабочей зоны насоса . Вы вот сами ниже об этом упоминаете.



Не правда. Формула не описывает восходящий участок от нуля до переломной точки, который не является рабочей зоной. H_o – это вычисленное значение, которое к напору при нулевом расходе не имеет никакого отношения, за исключением некоторых типов насосов, у которых нет восходящей части.


В каталогах начиная с 70-х годов я не встречал этих значений. Может быть в каталогах 30 ÷ 40-х они были ?


Зачем три ? Ведь для нахождения двух неизвестных надо иметь две крайние точки из рабочего диапазона (Абрамов «Водоснабжение»). Странная у вас программа.


Неужели формула вида H=A+Bq+Cq² такая уж сложная ? Вот она то и описывает весь диапазон работы насоса. И выводится она по трем точкам с нарисованной характеристики с помощью Excel (добавить линию тренда, показать уравнение на диаграмме). Была тема на форуме.

Дуэли не будет.
Система двух уравнений. Максимально упростил, о сути всех составляющих которых вы знаете (или догадаетесь)

A₁+B₁q₁+C₁q₁²-S₁q₁²+S_смq_см²=0
A₂+B₂q₂+C₂q₂²-S₂q₂²-S_смq_см²=0

Систему уравнений с тремя неизвестными q₁, q₂, q_см методом подбора параметра в Excel не решить. Обычная увязка двух колец.

Надо самого себя поправить.
В этих уравнениях q_см= q₂-q₁
Имеем систему уравнений с двумя неизвестными q₁ и q₂
Увязка двух колец.

Да, только хотел написать про узловой баланс. Функция насоса конечно всю малину портит, ну ладно, и так справлюсь, смысл в том что свести к одному уравнению и одному неизвестному

Господа специалисты, вы уходите в космические дебри. Характеристика насоса, будь она неладна, всегда есть в ТУ на насос, ее легко получить построив экспоненциальный тренд. Кавитацию и рабочую зону пока забудем, это все частности.
Aerl просил пример с исходными данными. Вот пример.
На коленке задался длинами участков, диаметрами, и местными сопротивлениями (примерно, чтобы не поднимать Идельчика), прописал характеристики насосов (на основной ветке [расход от потерь] по всему тракту, и на байпасе [потери от расхода] в байпасе). Сбалансировал расходы через тройники по потерям и "насос как сопротивление, только с минусом", далее сбалансировал характеристику основного насоса по полным потерям в тракте. Все через итерации, чтобы ничего руками не подбирать.
Файл прикладываю, если слетит расчет, включите итеративные вычисления в настройках и зажмите F9 на минуты полторы, пока не перестанет считать.
Повторюсь, что делал в перерыве на коленке, могут быть косяки по невнимательности, но сама идея выполнена правильно.
Вопрос с тем, насколько корректно было задаваться характеристикой насоса на байпасе "через отрицательное сопротивление". В принципе, криминала я тут не вижу, и, скорее, склоняюсь к тому, что методика легитимна. Взгляд с другой колокольни приветствуется.
Ну и следующая задача - сделать переход от потерь к коэффициентам потерь / отнесенным потерям или еще чему-то, что позволит отказаться от итераций, или хотя бы сократить их раз в дцать. Гуглю потихоньку "потокораспределение".

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Дяденька, не ругайтесь. Вы большой ученый, Вы системы уравнений знаете, Вы Абрамова читали наизусть. Абрамов это голова, он и про потокораспределение пишет, только методики расчетов архаичные.

Но мне взрослые тетеньки рассказали, что во всех науках есть свои "коровы", которых кто-то доит. Вот Абрамов - Водоснабжение. А Турк - тот насосы. Это его "корова". Так и у Турка есть и "трехчленная" формула характеристики, и так, которую я написал.

Да, она для рабочего диапазона, но тот же Турк указывает


Кривая отражает характеристику точнее, вот потому в программе "формула насоса" определяется именно по трем точкам.
А вне рабочего диапазона для целей программы и не требуется. Ну и зачем в автономной программе при добавлении в справочник насосов любого нового насоса использовать Excel? Просто даем возможность глядя на кривую в справочнике ввести несколько параметров и запомнить этот насос на всю жизнь.

Осмелюсь приложить картинку.

Но зато потом можно и параллельную работу рассчитывать, и потокораспределение.

Что касается параметров насосов, так ведь источников много, и не 30-х годов. Например есть такой д.т.н. Зингер, Николай Михайлович. Он написал книгу "Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем", несколько раз изданную (у моей бабушки 76 и 87 годов издания), да еще страсть как много на эту тему.

Так от приводит формулы характеристик насосов от самых маленьких до Д12500. Ну, откуда-то они их взял, не мое дело проверять. А кроме того очень толковые методики всех видов гидравлических расчетов - как раз для программ удобные.

Не, я понимаю, что для "птенцов гнезда Абрамова" какой-то Зингер не указ.

PS Я вот тут вспоминал, где же я встречал имя Spok_only, не считая Калсона. И нашел! Мне теперь поручено дальнейшее сопровождение программ, изучаю их исходники. Нашел комментарий в функциях по определению Alpha:
{
SpokOnly с АВОК:
Эта формула выведена мной в 1995 году. Описывает весь диапазон NP=0,015?2000, табл.2 прил.4 к СНиП 2.04.01-85.
Абсолютная погрешность - до 1%.

?=0,062 + 0,202A + 0,7035(A + 0,014)^0.4598 http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=41260
где: A=NP

ЗУ: Формула лучшая, но не применяем, используем Alpha2np!! Более точная, табличные значения совпадают на 100%
}

Имейте ввиду, Вас помнят!

Было желание ответить, но лучше проигнорирую.

Это называется удельная гидравлическая характеристика трубопровода/сети.
А в общем в Вашей таблице какой-то касяк, либо я ее не понял, суть в том что потери напора на 5-6 слишком уж маленькие. Характеристику насоса нужно плюсовать в данном случае.

Все там верно, в 5-6 идёт расход небольшой

Хотя да, согласен