hrvatski

Primjena Cross-Hardyeve metode u sustavima pod tlakom

Tema ovog završnog rada je Cross-Hardyeva metoda za proračun stacionarnog strujanja u cijevnim vodoopskrbnim mrežama, odnosno primjena metode u sustavima pod tlakom. Za opisivanje metode Cross-Hardya važno je poznavanje nekih osnovnih načela mehanike fluida. Za korištenje ove metode osnovne jednadžbe koje moraju biti zadovoljene u svim čvorovima i svim cijevima vodoopskrbne mreže su jednadžba kontinuiteta i Bernoullijeva jednadžba. Bernoullijeva jednadžba prikazuje odnos između brzinske visine (kinetičke energije brzine), tlačne (piezometarske) visine (potencijalna energija tlaka) i geometrijske visine (potencijalne energije položaja) u kretanju određenog fluida, kapljevine ili plina. Jednadžba pokazuje da u slučaju stabilnog strujanja nestišljive tekućine, bez trenja (=0), ukupna energija tekućine ostaje konstantna uzduž cijevnog sustava. Porastom brzine tekućine pada njen statički tlak i obrnuto. Bernoullijeva jednadžba predstavlja zakon održanja energije koji nam u slučaju stacionarnog strujanja tekućine pokazuje da za vrijeme stacionarnog strujanja jedinica mase tekućine tj. njen diferencijalni dio ima konstantnu energiju duž cijele strujne cijevi. Pri analiziranju jednodimenzionalnog stacionarnog protoka može se primijeniti neki od zakona održanja, primjerice zakon održanja količine gibanja, zakon održanja energije ili zakon održanja mase (iz kojeg proizlazi jednadžba kontinuiteta). Jednadžba kontinuiteta je obrađena u prvom dijelu ovog rada, gdje se posebno teoretski analizira jednadžba kontinuiteta za stacionarno strujanje, jednadžba kontinuiteta u prostornom strujanju, te jednadžba kontinuiteta za strujnu cijev. U praksi postoji mnogo slučajeva u kojima se primjenjuje jednadžba kontinuiteta, te je u prvom dijelu rada također prikazano nekoliko slikovnih primjera korištenja načela jednadžbe kontinuiteta sa kratkim objašnjenjima. U drugom dijelu završnog rada objašnjene su osnove metoda za proračun brzina, protoka i tlakova u sustavima pod tlakom. Obrađene su metoda čvorova, te metoda petlje bazirana na Hardy-Crossovoj metodi za proračun stacionarnog strujanja u vodoopskrbnim mrežama. Kao dodatak drugom dijelu rada priložen je računski primjer proračuna plinske mreže sa jednim zadanim tlakom, izračunat uz pomoć programa Pipeline sa fakulteta strojarstva i brodogradnje u Zagrebu. Na kraju završnog rada priložen je opis i način hidrauličkog proračuna cijevne vodoopskrbne mreže, odnosno određivanje promjera, brzina, protoka i linijskih gubitaka po definiranim cijevnim dionicama u mreži. U računskom dijelu su prikazane potrebne skice za definiranje vodoopskrbne mreže, te tablični prikazi hidrauličkog proračuna.

Jednadžba kontinuiteta, metode proračuna brzina, protoka i tlakova u sustavima pod tlakom, metoda čvorova, Hardy-Crossova metoda za proračun stacionarnog strujanja, primjer proračuna plinske mreže uz pomoć softwerskog programa Pipeline, hidraulički proračun cijevne vodoopskrbne mreže

Završni rad (Sveučilišni preddiplomski studij), mentor na radu