| uktn |
Usługi Komputerowe Teresa Niederlińska |
44-100 Gliwice, Poland ul. Pszczyńska 118A/28 tel/fax +48 (0) 32 232 26 43 tel 0 603 614 152 teresa@uktn.com |
|---|
Opis programu WODA wersja 11
Teresa Niederlińska
Czerwiec.2006
Program WODA znajduje zastosowanie przy analizie pracy istniejących sieci wodociągowych oraz przy projektowaniu nowych sieci.
Obliczenia symulacyjne dotyczą hydrauliki sieci w stanie ustalonym. Polegają one na obliczeniu strumieni we wszystkich odcinkach i ciśnień we wszystkich węzłach sieci przy zadanych poborach, zadanych poziomach wody w zbiornikach i zadanych charakterystykach pomp i nastawach zaworów.
W cyklicznie zmieniających się warunkach pracy sieci wyżej wymieniony zadany komplet informacji odpowiada jednej chwili czasu (na przykład szczyt obciążenia) i dla tej chwili otrzymujemy wyniki obliczeń symulacyjnych. Wybór następnej chwili wymaga podania nowego kompletu w/w danych. Program wyposażony jest w mechanizmy ułatwiające tę zmianę.
Sieć należy opisać jako połączenia dwóch typów elementów: węzłów i odcinków.
Węzły dzielą się na węzły źródłowe i węzły sieci. Węzły źródłowe reprezentują zbiorniki i dla nich trzeba podać poziomy zwierciadeł. Węzły sieci nie reprezentują żadnego elementu hydraulicznego. Są one punktami łączenia strumieni, rozgałęzienia strumieni lub punktami końcowymi. Dla węzłów sieci trzeba podać pobory wody (zwane w programie rozbiorami węzłowymi).
Odcinki reprezentują elementy hydrauliczne, z których podstawowym i obowiązkowo obecnym elementem jest rura o stałej średnicy i chropowatości. Odcinki mają zaznaczony kierunek przepływu wody, czyli są skierowane od węzła początkowego do węzła końcowego. Na odcinku może występować pobór wody rozłożony równomiernie na całej jego długości (zwany w programie rozbiorem odcinkowym).
W szereg z rurą w jednym odcinku może być połączona pompa lub zespół pomp o znanej wypadkowej charakterystyce przepływu 
gdzie 
-wysokość podnoszenia, 
-strumień. Zespół pomp o znanej charakterystyce wypadkowej traktowany jest jako całość i w programie określany jest słowem pompa. Jeżeli chcemy, aby pompa była w odcinku elementem dominującym, to odcinek ten powinien obejmować odpowiednio krótki fragment rury.
W szereg z rurą mogą wystąpić opory miejscowe (również połączone szeregowo). Ze względu na sposób definiowania oporów miejscowych dzielimy je na opisane geometrycznie i opisane charakterystyką przepływu 
gdzie 
jest stratą ciśnienia, a 
opornością hydrauliczną Opory miejscowe opisane charakterystyką przepływu nazywają się w programie ‘urządzeniami’.
Dla oporów miejscowych opisanych geometrycznie program oblicza współczynnik strat Z według wzorów zebranych w normie PN-76/M-34034. Liczba takich oporów w odcinku jest dowolna.
Dla ‘urządzeń’, czyli oporów miejscowych opisanych charakterystyką przepływu, trzeba podać współrzędne jednego punktu na charakterystyce 
. W odcinku może wystąpić tylko jedno ‘urządzenie’. ‘Urządzenie’ może służyć do reprezentowania zaworu regulacyjnego, dla którego tak można dobrać charakterystykę metodą prób i błędów, aby uzyskać pożądany efekt regulacji.
Połączenia wszystkich węzłów i odcinków układają się w graf zorientowany, który może być zilustrowany za pomocą schematu sieci z zaznaczonymi strzałkami na każdym odcinku. Użytkownik opisuje ten graf poprzez wypełnianie odpowiednich tabel. Wpisuje się tam:
Jeżeli w opisie sieci podano średnice równe zeru, to jako pierwszą czynność program dokonuje doboru średnic, a następnie przyjmując dobrane średnice jako zadane, program przystępuje do obliczeń symulacyjnych. Średnice dobierane są z katalogu rur, który powinien zawierać tylko akceptowane przez projektanta i inwestora typy rur.
Proces doboru średnic odbywa się w dwóch etapach. Pierwszym etapem jest wykonanie planu rozpływów czyli obliczenie planowanych strumieni dla każdego odcinka. Planowane strumienie, zarówno ich kierunki jak ich wartości liczbowe, są podstawą doboru średnic. O kierunku planowanych strumieni decyduje projektant poprzez zaznaczenie strzałek na schemacie sieci, a następnie poprzez podanie odpowiednich węzłów jako początkowy i końcowy dla każdego odcinka. Wartości liczbowe planowanych strumieni oblicza program algorytmem bazującym na I prawie Kirhhoffa.
Po obliczeniu planowanych strumieni program przystępuje do właściwego doboru według jednego z dwóch kryteriów jakie użytkownik ma do wyboru: kryterium straty ciśnienia lub kryterium prędkości liniowej.
Rozwiązywanie zagadnień nietypowych
Program umożliwia również rozwiązanie odwróconego zagadnienia względem opisanego w podrozdziale Obliczenia symulacyjne. Zamiast obliczać ciśnienia we wszystkich węzłach sieci wychodząc od znanych ciśnień w źródłach, można wyznaczyć takie ciśnienie w źródle, aby spełnił się określony warunek. Tym warunkiem może być na przykład osiągnięcie zadanej wartości strumienia pobieranego z źródła, lub osiągnięcie zadanego ciśnienia w jakimś punkcie sieci.
Tego typu obliczenie może znaleźć zastosowanie na przykład na etapie podejmowania decyzji o lokalizacji i wysokości zbiornika wyrównawczego.
Za pomocą programu WODA można symulować różne stany awaryjne lub zwiększone pobory wody do gaszenia pożarów.
Gdy awaria jest zlokalizowana i pewne odcinki zostały zamknięte na czas usuwania awarii, symulacja polega na przeprowadzeniu obliczeń z usuniętymi odcinkami zamkniętymi. Program jest wyposażony w mechanizm do tymczasowego usuwania odcinków z obliczeń i przywracania ich z powrotem. Tego typu symulacja wskaże dzielnice pozbawione wody, do których należy wysłać beczkowozy.
Można też symulować awarię, która polega na swobodnym wypływie wody przez otwór przy pracujących wszystkich odcinkach. Taka symulacja pozwoli określić na ile można obniżyć ciśnienie zasilania aby ograniczyć awaryjny wypływ umożliwiając jednocześnie mieszkańcom pobór wody choćby tylko na poziomie hydrantów.
Innym zastosowaniem tego typu symulacji jest próba znalezienia przyczyny zaniżonego ciśnienia z równoczesnym brakiem bilansowania lub po prostu próba zlokalizowania awarii. Porównanie obliczeniowego rozkładu ciśnień z rozkładem ciśnień obserwowanym u odbiorców może naprowadzić na właściwe rozwiązanie problemu.
Sposób symulowania awaryjnego swobodnego wypływu omówiono w rozdziale Przykłady obliczeń
Dwa sposoby deklarowania rozbiorów
Rozbiory odcinkowy i węzłowy mogą być deklarowane dwoma sposobami:
Porównywanie wyników symulacji w różnych warunkach pracy sieci
Choć jedno obliczenie dotyczy tylko jednego momentu opisanego jednym kompletem rozbiorów, pomp i poziomów zwierciadeł w zbiornikach, to program ma możliwość zapamiętania poprzednich wyników w celu wykreślenia linii ciśnień równocześnie dla dwóch lub trzech obliczeń. Na wykresach linii ciśnień otrzymujemy dwie lub trzy linie ciśnień w różnych kolorach odpowiadające dwum lub trzem kompletom rozbiorów, pomp i zwierciadeł w zbiornikach.
Zakres działania i ograniczenia programu
Program nie ma ograniczeń co do budowy sieci, użytych materiałów czy konfiguracji połączeń. Przy dużych liczbach odcinków, węzłów, oczek i źródeł zasilania teoretycznie może wystąpić wzrost czasu obliczeń. Największe dotychczas rozwiązywane przykłady (w wersji DOS) posiadały kilkaset odcinków i węzłów, kilkanaście źródeł i do 100 oczek.
Program nie posiada możliwości uwzględnienia zaworów zwrotnych, toteż jeżeli taki zawór w rzeczywistości znajduje się w odcinku, a wyniki wskazują nieprawidłowy kierunek strumienia, to taki odcinek trzeba czasowo usunąć z obliczeń za pomocą specjalnego przycisku.
Przewidziano możliwość wykonywania obliczeń dla innego płynu nieściśliwego, dla którego należy podać gęstość i lepkość. Również można wykonywać obliczenia dla ciepłej wody podając jej temperaturę.
Obliczanie strat ciśnienia w odcinkach sieci
Strata ciśnienia 
w 
-tym odcinku sieci obliczana jest wzorem:
(1)
gdzie
jest opornością hydrauliczną -tego odcinka i obliczana jest wzorem:
(2)
Znaczenie symboli:
- strata ciśnienia [Pa]
- strumień [kg/s]
- oporność hydrauliczna ‘urządzenia’, jeżeli występuje w odcinku (wzór 5)
- oporność wewnętrzna pompy, jeżeli występuje w odcinku (wzór 6)
- średnica wewnętrzna rury [m]
- pole powierzchni prześwitu rury [m2]
- gęstość płynu [kg/m3]
- współczynnik tarcia [-]
- długość obliczeniowa odcinka [m]
(3)
- długość rzeczywista odcinka
- długość zastępująca opory miejscowe (podana lub obliczona ze wzoru 4)
(4)
- współczynnik strat dla oporów miejscowych [-]
Współczynnik tarcia przy przepływach burzliwych obliczany jest wg wzoru Colebrooka-White’a, a przy przepływach uwarstwionych wg wzoru Hagena-Poliseuille’a.
‘Urządzenie’ oraz opory miejscowe w odcinku
W każdym odcinku może znajdować się jedno ‘urządzenie’ szeregowo połączone z pozostałymi elementami, dla którego należy podać współrzędne dowolnego punktu na jego charakterystyce . Współrzędnymi są: spadek ciśnienia na ‘urządzeniu’ oraz wywołujący go strumień. Program wyliczy oporność hydrauliczną ‘urządzenia’ wg wzoru (5). Oporność ta stanie się składnikiem całkowitej oporności hydraulicznej odcinka (wzór 2).
(5)
‘Urządzenie’ jest szczególnie przydatne, gdy trzeba dobrać metodą prób i błędów oporność odcinka, wymuszając w ten sposób wymagany strumień lub wymaganą stratę ciśnienia.
W każdym odcinku może znajdować się dowolna liczba szeregowo połączonych oporów miejscowych opisanych geometrycznie. Umieszczenie tego typu oporów w odcinku polega na wybraniu odpowiedniego typu z menu i podaniu dla niego wymaganych rozmiarów geometrycznych. Dla wprowadzonych oporów program obliczy współczynnik strat Z wg wzorów zgromadzonych w normie PN-76/M-34034. Dla oporów nie uwzględnionych w menu trzeba podać wartość współczynnika strat Z w pozycji ‘INNY’.
Opory miejscowe można również uwzględnić metodą szacunkową nie wyszczególniając ich w odcinkach. Podaje się w tym celu procent długości rzeczywistej odcinków zastępujący opory miejscowe. Wielkość ta obowiązuje dla całej sieci. Domyślnie ustawiona jest na zero.
Do wprowadzania danych dla ‘urządzenia’ i oporów miejscowych służy specjalny edytor uruchamiany kliknięciem w kolumnie Opory głównej tabeli opisu sieci.
Do wprowadzenia procentu długości służy specjalne pole edycyjne zlokalizowane w sąsiedztwie przycisku uruchamiającego obliczenia.
W każdym odcinku sieci może znajdować się pompa lub zespół pomp o zadanej charakterystyce przepływu szeregowo połączona z pozostałymi elementami odcinka. Zespół pomp o zadanej charakterystyce wypadkowej traktowany jest jak pojedyncza pompa. Charakterystyki, które podaje się w postaci współrzędnych kilku punktów, są w programie aproksymowane równaniem kwadratowym typu:
(6)
gdzie:
- wysokość podnoszenia pompy
- strumień
, - współczynniki aproksymacji
Współczynniki aproksymacji i obliczane są metodą najmniejszych kwadratów. Dla typowych charakterystyk współczynniki te uzyskują interpretację fizykalną:
- teoretyczna wysokość podnoszenia bez obciążenia, która wystąpi w równaniach opisujących sieć (wzór 8) jako składnik siły motorycznej,
- oporność wewnętrzna pompy, która zostanie dodana do całkowitej oporności odcinka (wzór 2).
Obliczanie strumieni w odcinkach sieci
Rozkład strumieni i ciśnień w sieci rurociągowej kształtuje się zgodnie z równaniami pierwszego i drugiego prawa Kirchhoffa. I prawo Kirchhoffa mówi, że suma strumieni dopływających do węzła (z uwzględnieniem znaku) jest równa zero.
dla każdego węzła sieci (7)
II prawo Kirchhoffa mówi, że suma strat ciśnienia w odcinkach tworzących oczko sieci (zwane również pierścieniem) równa jest różnicy ciśnień działającej w oczku jako siła motoryczna.
dla każdego oczka (8)
Indeks i oznacza kolejny odcinek w oczku.
Przez różnicę ciśnień będącą siłą motoryczną 
rozumie się tę różnicę ciśnień, którą użytkownik wprowadził w danych poprzez podanie ciśnień dla co najmniej dwóch węzłów, lub/i poprzez zgłoszenie obecności pompy w odcinku współtworzącym oczko.
Przez oczko sieci (inna nazwa ‘pierścień’) rozumie się zarówno widoczny na schemacie sieci ciąg odcinków połączonych w zamknięty obwód (dla takiego oczka, jeżeli nie występuje w nim pompa to =0), jak również ciąg odcinków łączących dwa węzły źródłowe lub ogólnie dwa węzły o zadanych ciśnieniach.
Równania 7, 8 oraz 1 stanowią układ równań z niewiadomymi strumieniami w odcinkach .
Do rozwiązania tego układu równań zastosowano metodę Ilina-Kalinkina. W metodzie tej strumienie podlegają iteracyjnemu przybliżaniu przy jednoczesnej kontroli stopnia spełnienia II prawa Kirchhiffa dla wszystkich oczek. Po osiągnięciu wymaganej dokładności proces iteracyjny zostaje uznany za zakończony. Proces iteracyjny obliczający strumienie jest w programie zagnieżdżony w procesie iteracyjnym obliczającym oporności hydrauliczne. Dla nowego wektora oblicza się nowe oporności hydrauliczne , dla których następuje ponowne sprawdzenie spełnienia równań 8. Jeżeli zachodzi potrzeba, to cykl iteracyjny zostaje powtórzony.
Aby dobrać średnice trzeba znać strumienie i dlatego pierwszą czynnością programu jest obliczenie planowanych strumieni we wszystkich odcinkach sieci. Planowane strumienie nie wynikają z obliczeń symulacyjnych, gdyż obliczeń takich nie da się przeprowadzić z powodu nie znanych średnic. Obliczenie planowanych strumieni (czyli wykonanie tzw. planu rozpływów) bazuje na interpretacji sieci jako drzewa lub jako kilku drzew, których korzeniami są źródła wody. Gałęzie tych drzew są w niektórych punktach połączone. Punkty połączeń gałęzi to węzły w sieci, w których łączą się strumienie z dwóch lub więcej odcinków.
Program w celu obliczenia planowanych strumieni sumuje rozbiory wody wychodząc od końcowych gałązek (od liści) i przesuwając się w dół drzewa, pod prąd, w kierunku źródeł. Po napotkaniu połączenia, czyli węzła łączącego kilka odcinków, tranzytowy strumień rozdzielany jest na te odcinki z uwzględnieniem wagi. Wagą jest odległość od najbliższego źródła. Odcinek stanowiący krótsze połączenie ze źródłem dostanie odpowiednio większy strumień tranzytowy.
Budowa drzew sieci ściśle wynika z zastrzałkowania odcinków, toteż plan rozpływów i następnie dobór średnic jest zgodny z ideą tkwiącą w nadanych przez projektanta kierunkach. Kierunki te jednoznacznie definiują role odcinków: mianowicie wynika z nich, które trasy będą spełniały rolę głównych magistral, które drugorzędnych magistral, a które będą rurociągami rozdzielczymi. Innymi słowy projektant nadając kierunki decyduje o działaniu sieci. W przypadku zasilania sieci z kilku źródeł groty strzałek powinny wskazać jaki obszar ma być zasilany z poszczególnych źródeł. Projektant znając maksymalną wydajność danego źródła jest w stanie wyznaczyć właściwy dla niego obszar i poinformować o tym program poprzez odpowiednie zastrzałkowanie. Jeżeli na granicy obszarów zasilań znajdą się węzły tranzytowe, czyli takie, które podają wodę dalej, to program część tej wody tranzytowej pobierze z jednego źródła , a część z drugiego. Bardziej obciążone będzie źródło bliższe. Można tę ingerencję programu w plan rozpływu wyeliminować poprzez ustawienie na granicy zasilań węzłów nie mających tranzytu, ani rozbioru węzłowego, a tranzyt przesunąć z samej granicy do właściwego obszaru. Również w obszarze zasilanym z jednego źródła rolę programu w rozdział strumieni na poszczególne odcinki spotykające się w jednym węźle można w podobny sposób wyeliminować sztucznie rozbijając łączący węzeł na dwa węzły.
Uzyskany plan rozpływów spełnia I prawo Kirchhoffa, lecz z pewnością po dobraniu średnic nie będzie spełniać II prawa Kirchhoffa. Z doświadczenia wynika jednak, że przy dobieraniu średnic dla wszystkich odcinków, plan rozpływów jest zbliżony do wyników symulacji.
Gdy planowane strumienie dla każdego odcinka sieci są znane, program przystępuje do dobrania średnic z katalogu rur. Użytkownik może wybrać jedno z dwóch kryteriów doboru. Jako domyślne czynne jest kryterium jednostkowej straty ciśnienia. W myśl tego kryterium nachylenie linii ciśnień nie powinno przekraczać nachylenia dopuszczalnego, natomiast powinno być najbardziej do niego zbliżone. Wielkości dopuszczalne w funkcji strumienia dla terenu płaskiego określa poniższa tabelka (literatura [4]):
|
Strumień dm3/sek |
Spadek linii ciśnień ‰ |
|
0.1 – 72 |
10 |
|
72 - 480 |
5 |
|
480 - 4000 |
3.5 |
Dla terenu opadającego szybciej niż zamieszczony w tabeli spadek linii ciśnień program przyjmie spadek terenu jako wartość dopuszczalną, dopasowując w ten sposób linie ciśnień do ukształtowania terenu.
Drugie alternatywne kryterium to kryterium prędkości liniowej. Po włączeniu tego kryterium program tak dobierze średnice, aby prędkość liniowa była zbliżona do prędkości zadanej. Jako domyślną program przyjmuje zadaną prędkość 1 m/sek dla wszystkich odcinków. Prędkość tę można zmienić indywidualnie dla każdego odcinka wpisując nową wartość do kolumny średnic Dn za kreską ułamkową np.: 0/1.5 gdzie 0 oznacza średnicę do dobrania, a 1.5 oznacza maksymalną prędkość.
3. Ręczna korekta dobranych średnic
Po dobraniu średnic program nie zatrzymując się przystępuje do obliczeń symulacyjnych “pozwalając” strumieniowi na swobodny wybór drogi przepływu (zgodnie z prawami Kirchhoffa). Po zakończeniu obliczeń projektant może oglądnąć dobrane średnice oraz pozostałe wyniki symulacji w tym prędkości liniowe i jednostkowe straty ciśnienia w Tabeli Opisu Sieci. Znaki przy strumieniach wskażą na ile udało się zachować charakter sieci nadany poprzez zastrzałkowania. Ujemny strumień oznacza bowiem, że kierunek przepływu jest przeciwny do zaplanowanego.
Wykresy linii ciśnień pokażą, czy uzyskano dobre dopasowanie linii ciśnień do linii terenu.
Nawet w przypadku doboru średnic poprawnego w sensie hydraulicznym, mogą zaistnieć powody do zmiany średnic w niektórych odcinkach, czy to ze względu na przepisy P-POŻ, czy w celu zwiększenia niezawodności układu, lub z innych przyczyn.
Jedną z przyczyn zmiany średnic może być dążenie do zapewnienia dostaw wody podczas awarii. Zdolność dostarczenia wody wszystkim użytkownikom podczas awarii można badać wycofując czasowo z obliczeń pewne odcinki i w ten sposób symulując zakręcenie tych odcinków. Można na przykład “zakręcić” strategiczny przewód i po wykonaniu obliczeń oglądnąć efekty na wykresach. Gdyby efekty były nie do przyjęcia, to można kazać programowi ponownie dobrać średnice dla całej sieci lecz w warunkach awarii. W tym celu trzeba ponownie wyzerować średnice, do czego przewidziany jest specjalny przycisk. Porównanie średnic dobranych przed awarią z średnicami dobranymi po awarii ułatwi podjęcie decyzji, w którym odcinku zwiększyć średnice.
Program przeznaczony jest do pracy w systemach operacyjnych WINDOWS.
Program dostarczany jest na płycie CD w postaci samorozpakowującej i samoinstalującej się. Instalacja umieszcza ikonę na pulpicie i w menu Start.
W wyniku instalacji pojawi się 8 plików:
Zamieszczone przykłady są omówione w niniejszym opisie oraz w przewodniku wyświetlanym na ekranie. Dla działania programu pliki z przykładami (w sumie 6 plików) nie są potrzebne i mogą być usunięte.
Przebieg pracy na kolejnych zakładkach
Po uruchomieniu widzimy w oknie programu siedem zakładek. Aktywną zakładką jest "Strona tytułowa"
Zakładka Strona tytułowa zawiera nazwę legalnego użytkownika i zastępuje umowę licencyjną. Użytkownik posiadający program z nazwą swojej instytucji uprawniony jest do bezpłatnych porad i wyjaśnień udzielanych przez telefon (0-32) 232-26-43 (Teresa Niederlińska, Gliwice), uprawniony jest do otrzymania bezpłatnej wersji poprawionego programu w przypadku, gdyby w programie został znaleziony błąd, oraz uprawniony jest do otrzymania następnej wersji programu po cenie up-grade.
Autor programu może domagać się odszkodowania, gdyby program z nazwą użytkownika był użytkowany przez osoby trzecie.
Na stronie tytułowej znajduje się przycisk włączający i wyłączający tryb przewodnika. Polega on na wyświetlaniu tekstu pomocy dotyczącego danej zakładki przy każdej zmianie zakładki.
Zakładka Katalog rur służy do utworzenia katalogu rur.
Katalog rur potrzebny będzie tylko w dwóch przypadkach:
W przeciwnym razie katalog rur może podczas obliczeń pozostawać pusty.
Ponieważ program wymaga, aby dla każdego odcinka podać średnicę nominalną (lub zero), katalog rur służy programowi do pobrania danych do obliczania średnicy wewnętrznej. Jeżeli katalog jest pusty lub w katalogu nie ma odpowiedniej średnicy nominalnej, to program zakłada że średnica wewnętrzna jest równa nominalnej.
Wypełnianie tabeli katalogu rur polega na wpisywaniu danych do poszczególnych pól tabelki przesuwając się z pola do pola za pomocą klawisza Tab lub Shift-Tab. Pusta tabelka posiada jeden pusty wiersz do wypełnienia. Aby wypełnić następny wiersz trzeba najpierw utworzyć pusty wiersz za pomocą jednego z dwóch przycisków. Przycisk z podkreśloną literką k tworzy pusty wiersz na końcu tabeli. Przycisk z podkreśloną literką m tworzy pusty wiersz między już istniejącymi wierszami, konkretnie nad wierszem zaznaczonym.
Średnica nominalna może zawierać znaki alfanumeryczne np. 100a, 100b. W sumie liczba znaków nie może przekroczyć 4.
Katalog rur można archiwować w niezależnym pliku. Proponuje się, aby w nazwie tego pliku, która jest dowolna, wystąpiło rozszerzenie RUR, na przykład: KATALOG.RUR albo PE.RUR albo STALOWE.RUR i tp. Rozszerzenie takie ułatwi wyszukiwanie odpowiedniego pliku przy odczycie.
(Dla osób, które pierwszy kontakt z komputerem miały w systemie WINDOWS 98 należy się wyjaśnienie, że przez rozszerzenie rozumiemy trzy znaki występujące w nazwie pliku po kropce.)
Do zapisu i odczytu katalogu rur do/z pliku służy menu Plik.
Menu Plik oferuje obsługę zapisu i odczytu na każdym etapie pracy i niezależnie która strona programu jest aktualnie odsłonięta.
Przy odczycie tabela katalogu rur wypełnia się odczytanymi danymi umożliwiając ewentualną korektę.
Zakładka Katalog pomp służy do utworzenia katalogu pomp.
Katalog pomp będzie potrzebny gdy planujemy umieszczać pompy w niektórych odcinkach sieci lub wymieniać umieszczone na inne. Wtedy trzeba będzie wskazać odpowiednią pompę z katalogu. Katalog przestaje być potrzebny, gdy pompy zostały wprowadzone i nie planuje się dokonywania zmian w tym temacie.
Tworzenie katalogu pomp polega na wprowadzeniu do katalogu kompletu danych o pompie, a mianowicie nazwy, jednostki dla strumienia i współrzędnych kilku punktów (w tym dwóch skrajnych) na charakterystyce przepływu. Jednostka dla strumienia w charakterystyce pompy jest niezależna od wyboru jednostki dla innych pomp i niezależna od jednostki wybranej dla rozbiorów i strumieni w sieci.
Do wprowadzenia z klawiatury tych danych służy pole o nazwie DANE POMPY. Po wypełnieniu rozmieszczonych tu pozycji (nie trzeba wypełniać wszystkich wierszy w tabelce charakterystyki) kliknięcie w strzałkę spowoduje wpisanie tych danych do katalogu.
Ponowne kliknęcie w strzałkę spowoduje zdublowanie danych pompy w katalogu. Dlatego przewidziano możliwość usunięcia niepotrzebnej pozycji z katalogu.
Pole o nazwie DANE POMPY służy również do wyświetlania danych o pompie znajdującej się w katalogu. Aby podglądnąć zawartość katalogu odnośnie konkretnej pompy trzeba ją zaznaczyć w spisie pomp.
Charakterystykę zaznaczonej pompy można też oglądnąć na wykresie. Wykres pokazuje efekt aproksymacji dokonanej przez program. Gdyby podane punkty zbyt odbiegały od krzywej aproksymującej można spróbować wprowadzić dodatkowe punkty. Duże odchyłki mogą też być spowodowane pomyłką użytkownika.
Pod nazwą pompa rozumie się zarówno pojedynczą pompę jak też zespół pomp. Dla zespołu pomp trzeba podać współrzędne charakterystyki wypadkowej.
Jeżeli przewidujemy wariantowanie obliczeń dla różnych kombinacji współpracujących ze sobą pomp, to przed przystąpienie do obliczeń trzeba wprowadzić do katalogu wszystkie kombinacje, jakie wystąpią w obliczeniach. Zamiana z jednego zespołu na inny będzie się odbywać poprzez wybranie z katalogu właściwej pozycji.
Technicznie odbywa się to na stronie Tabela Opisu Sieci, w kolumnie Pompa tabeli, poprzez klikięcie w mały przycisk z trzema kropkami, który otwiera dostęp do katalogu pomp. Będzie o tym mowa poniżej.
Katalog pomp można archiwować w niezależnym pliku. Proponuje się, aby w nazwie tego pliku, która jest dowolna, wystąpiło rozszerzenie POM, na przykład: KATALOG.POM albo GLIWICE.POM i tp. Rozszerzenie takie ułatwi wyszukiwanie odpowiedniego pliku przy odczycie.
Do zapisu i odczytu katalogu pomp do/z pliku służy menu Plik.
Odczyt katalogu pomp z pliku działa na zasadzie ‘append’, czyli dopisuje odczytane pozycje katalogu nie kasując zastanych.
Zakładka Dane cz.I służy do edycji pierwszej partii danych opisujących analizowaną sięć. Przez edycję rozumiemy zarówno wprowadzanie nowych danych z klawiatury jak i poprawę lub tylko przeglądanie danych odczytanych z pliku.
Zakładka ta dzieli się na część górną i dolną. W części górnej wpisujemy pojedyncze informacje jak tytuł wariantu (na tytuł przewidziano dwa pola, do których można wpisywać dowolną treść), który pojawi się w każdym wydruku, najczęściej występująca chropowatość, która stanie się chropowatością domyślną dla każdego odcinka sieci, długość zastępującą opory miejscowe w procentach długości odcinków, rodzaj płynącego medium, który domyślnie nastawiony jest na wodę o temperaturze 10˚C, oraz dokonujemy wyboru kryterium doboru średnic, jeżeli mają być dobierane.
Można tu również wybrać jednostkę dla strumienia, w której będziemy podawać rozbiory odcinkowe i węzłowe i w tej samej jednostce otrzymamy w wynikach strumienie w odcinkach. Jednostki dla charakterystyk pomp i dla opisu ‘urządzenia’ mogą być inne.
Część dolna zawiera tabelę przeznaczoną do wypełnienia danymi dotyczącymi tych węzłów, dla których ciśnienie wody jest zadane. Przede wszystkim są to węzły źródłowe, czyli zbiorniki lub studnie, z których pobierana jest woda i zbiorniki wyrównawcze, które mogą dawać lub pobierać wodę. Dla tych węzłów trzeba podać ciśnienie równe rzędnej zwierciadła, rzędną terenu, i współrzędne X, Y.
Program jednakże dopuszcza aby węzłem, dla którego chcemy zadać ciśnienie mógł być dowolny węzeł. Program mianowicie może odpowiedzieć na pytanie jaki będzie strumień, gdy ciśnienie w jakimś miejscu będzie miało zadaną wartość, lub jakie ma być ciśnienie w źródle aby zapewnić w jakimś miejscu zadane ciśnienie. Również w sytuacji, gdy jeszcze pompa nie została dobrana można założyć ciśnienie na tłoczeniu.
W nagłówku tabeli umieszczono napisy dostosowane do typowej sytuacji, gdy zadanymi ciśnieniami dla sieci są rzędne zwierciadeł. (synonim ‘lustro’ jest krótszy i dlatego został użyty).
Rzędne zwierciadeł i rzędne terenu można teoretycznie odnieść do dowolnie obranego wspólnego poziomu zerowego, ale w praktyce na mapach mamy informację o rzędnych terenu odniesionych do poziomu morza. Dlatego najprościej poziom morza przyjąć jako wspólny poziom odniesienia.
Szczegółowe wyjaśnienie na temat współrzędnych X i Y znajduje się poniżej.
Sposób obsługi tabeli źródeł jest podobny do obsługi tabeli katalogu rur.
Zapis zawartości strony Dane cz.I na dysk nastąpi do wspólnego pliku razem z danymi znajdującymi się na następnych stronach. Czynność ta omówiona jest w następnym podrozdziale.
Zakładka Tabela Opisu Sieci zawiera jedną wielką tabelę gromadzącą pozostałe dane o sieci. Każdy wiersz tabeli przeznaczony jest do opisu jednego odcinka sieci oraz jego węzła końcowego.
Przed przystąpieniem do wypełniania tabeli należy wykonać pewne czynności przygotowawcze:
Nadawanie kierunku odcinkom sieci
Przez nadanie kierunku definiujemy jednoznacznie, który węzeł jest dla danego odcinka początkowym, a który końcowym. Jeżeli mają być dobierane średnice, to zaznaczone kierunki mają być zgodne z pożądanymi kierunkami i stanowią one informację o podstawowym znaczeniu. Program tak dobierze średnice, aby zadane kierunki faktycznie zostały zachowane w pracy sieci. Dla innych kierunków dobór średnic wypadnie inaczej.
Gdy średnic nie trzeba dobierać to zaznaczone kierunki nie są aż tak ważną informacją i może się zdarzyć odwrotne zastrzałkowanie w miejscach niepewnych. Konsekwencją nie odgadnięcia kierunku będzie tylko pojawienie się ujemnego strumienia w wynikach symulacji. Zbyt duża liczba przypadkowych kierunków zakłóca działanie programu.
Zaleca się rozpocząć strzałkowanie odcinków (a potem opisywanie w tabeli) od źródła i podążać główną trasą w kierunku najdalszego odbiorcy. Następnie zaleca się opisywać kolejne trasy wychodząc od punktu odgałęzienia od już opisanej trasy. Jeżeli mamy większą od 1 liczbę źródeł, to należy obrać jedno źródło jako główne, najlepiej takie, które w przypadku wariantowania zawsze będzie pracować (nie będzie wyłączane) i od niego rozpocząć pracę.
Czasem pytamy jakie ciśnienie ma mieć źródło o zadanej wydajności. Takie źródło należy potraktować jako węzeł końcowy o zadanym ujemnym rozbiorze węzłowym równym na moduł wydajności. Grot strzałki ma być skierowany do tego węzła, tak jak do wszystkich węzłów końcowych wbrew zasadzie strzałkowania zgodnie z naturalnym kierunkiem (jedyny wyjątek). Z tabeli źródeł rozpatrywany węzeł należy usunąć.
Układ współrzędnych X, Y schematu sieci
Jako współrzędne X i Y (liczby całkowite), które lokalizują dany węzeł na schemacie sieci, można dla każdego węzła podawać zero, ale oznacza to rezygnację z dość atrakcyjnej opcji programu jaką jest generowanie schematu sieci z zaznaczonymi w kolorach ciśnieniami. Jest to też rezygnacja z możliwości optycznego sprawdzania czy nie ma pomyłki w danych poprzez oglądanie schematu tworzonego na bieżąco podczas wpisywania danych.
Jeżeli nie chcemy z tych opcji zrezygnować, to przed przystąpieniem do wypełniania, należy zadecydować w jakich jednostkach najwygodniej będzie podawać te współrzędne. Współrzędna X ma wzrastać w kierunku od lewego brzegu do prawego, a współrzędna Y ma wzrastać w kierunku od dołu do góry. Program nie wymaga dokładności w odzwierciedlaniu schematu ani przestrzegania długości odcinków (długości niezależnie podaje się w postaci liczb), byleby elementy sieci zbyt na siebie nie nachodziły.
Jeżeli dysponujemy planem miasta z naniesionym schematem sieci, to będzie najwygodniej wykorzystać obecną na każdym planie podziałkę, przypisując odstępowi między sąsiednimi liniami liczbę 10 lub 100 lub odległość w metrach, jeśli jest znana, lub jakąkolwiek inną liczbę (w zależności jak dokładnie chcemy odzwierciedlić schemat). Początek układu (współrzędne 0,0) najlepiej usytuować w lewym dolnym rogu mapy.
Jeżeli dysponujemy mapą geodezyjną, która ma naniesione współrzędne w metrach, a początek układu współrzędnych znajduje się na przecięciu Greenwich z Równikiem, to najlepiej operować tymi współrzędnymi przesuwając jedynie początek układu współrzędnych bliżej naszej mapy o okrągłą liczbę metrów.
Kolumny tabeli mają nastawialne szerokości. Oznacza to, że można najechać kursorem na granicę między kolumnami (tylko w nagłówku tabeli!) i przesunąć ją w prawo lub w lewo. Cecha ta umożliwia przeczytanie całego tekstu umieszczonego w nagłówku i objaśniającego przeznaczenie każdej kolumny i jednostkę, w której trzeba podawać wartości. Cecha ta pozwala dostosować szerokości kolumn do aktualnych potrzeb.
Wypełnianie tabeli polega na wpisywaniu danych do poszczególnych pól tabeli przesuwając się z pola do pola za pomocą klawisza Tab lub Shift-Tab.
Komórka aktywna (czyli taka, do której właśnie można coś wpisać) zaznaczona jest dodatkowym kropkowanym prostokątem. Wiersz zawierający aktywną komórkę zaznaczony jest gwiazdką na lewym marginesie. Wiersz z gwiazdką jest wierszem zaznaczonym.
Pusta tabela posiada jeden pusty wiersz do wypełnienia. Aby wypełnić następny wiersz trzeba najpierw utworzyć pusty wiersz za pomocą jednego z dwóch przycisków. Przycisk z podkreśloną literką k tworzy pusty wiersz na końcu tabeli. Przycisk z podkreśloną literką m tworzy pusty wiersz między już istniejącymi wierszami, konkretnie nad wierszem zaznaczonym.
Na pasku narzędziowym znajduje się 12 przycisków obsługujących edycję tabeli. Rolę każdego przycisku można przeczytać na “chmurce”, która pojawi się gdy strzałkę kursora umieścimy nad przyciskiem i odczekamy 1 sekundę.
Pierwsze cztery przyciski służą do przemieszczania się do skrajnych pozycji tabeli. Oprócz tego klawiszami PgDn i PgUp można się przemieszczać o stronę w dół i w górę.
Dwa kolejne przyciski z podkreśloną literką k i m zostały omówione powyżej.
Kolejne dwa przyciski służą odpowiednio do bezpowrotnego wykasowania zaznaczonego wiersza w tabeli oraz do tymczasowego usunięcia z możliwością przywrócenia go z powrotem.
Przycisk Dn=0 powoduje wyzerowanie wszystkich średnic, co znajduje zastosowanie przy wielowariantowym doborze średnic.
Sąsiedni przycisk odwraca kierunek zastrzałkowania w danym odcinku. Nazwy węzłów zamieniają się miejscami i dane dla nowego węzła końcowego wpisywane są automatycznie na miejsce poprzednich, lub program prosi o wpisanie ich.
Dwa przyciski odsunięte w prawo służą odpowiednio do kasowania całej tabeli (nie nastąpi to bez potwierdzenia!) oraz do wyświetlenia charakterystyki pompy jeżeli jest w odcinku. Po obliczeniach na charakterystyce zaznaczony jest punkt pracy (tylko wtedy, gdy wypadł on w zakresie punktów podanych dla tej pompy).
Znaczenie kolumn tabeli:
Nr odcinka - unikalny numer odcinka (liczba naturalna)
Nazwa odcinka - dowolny tekst np. nazwa ulicy (można nie wypełniać!)
Węzeł początkowy - nazwa węzła początkowego dla odcinka (do 4 znaków)
Węzeł końcowy - nazwa węzła końcowego dla odcinka (do 4 znaków)
Dn - średnica nominalna (nazwa do 4 znaków). Jeżeli ma być dobrana wpisać 0. Jeżeli zawiera znak alfanumeryczny (np. 100z) to musi wystąpić w katalogu rur.
L [m] - długość odcinka [m]. Należy podać rzeczywistą długość drogi jaką woda pokonuje od jednego węzła do drugiego.
R. odcinkowy - rozbiór odcinkowy w wybranej jednostce
R. węzłowy - rozbiór węzłowy w wybranej jednostce dla węzła końcowego
Teren [m] - rzędna terenu dla węzła końcowego
X , Y - współrzędne węzła końcowego na płaszczyźnie schematu
Chrop [mm] - chropowatość. Przyjmuje domyślną wartość, którą można zmienić.
Opory miejscowe - wejście do edytora oporów miejscowych i ‘urządzenia’ (kliknąć !).
Pompa - wejście do katalogu pomp w celu wstawienia pompy (kliknąć !)
Edytor oporów miejscowych i 'urządzenia'
Kolumny Opory miejscowe i Pompa są kolumnami specjalnymi. Nie należy do nich niczego wpisywać. Jeżeli przemieścimy się do jednej z nich to pojawi się mały przycisk z trzema kropkami. Kliknięcie w ten przycisk otwiera okno dialogowe odpowiednio edytora oporów miejscowych i ‘urządzenia’ lub obsługi wyboru pomp z katalogu pomp. Przy powrocie z okna dialogowego z powrotem do kolumny specjalnej program wpisuje do niej odpowiednio liczbę sztuk oporów miejscowych lub nazwę pompy.
Po pojawieniu się edytora oporów miejscowych, należy wybrać z zestawu te opory, które znajdują się w odcinku i wypełnić przewidziane dla nich dane. Powinna w tym momencie nastąpić zmiana koloru planszy, na której znajduje się dany opór. Oznacza to, że wpisane dane zostały przyjęte i są prawidłowe.
Trójniki dobierane są poprzez kliknięcie odpowiedniego schematycznego obrazka, w którym czerwona strzałka oznacza aktualny odcinek. Kliknięcie w planszę obok obrazków spowoduje wycofanie zaznaczonego trójnika.
Na samym końcu zestawienia oporów znajduje się ‘urządzenie’ odróżnione od pozostałych oporów kolorem planszy. Dla ‘urządzenia’ należy wpisać wielkości znamionowe: stratę ciśnienia i strumień, który ją spowoduje (Patrz rozdziały Obliczenia symulacyjne i 'Urządzenie' oraz opory miejscowe w odcinku). Dla strumienia można dowolnie wybrać jednostkę.
Wprowadzanie pompy z katalogu pomp do danych
Kolumna o nazwie "Pompa" jest kolumną specjalną. Pojawia się tu mały przycisk z trzema kropkami, w który trzeba kliknąć. Ukaże się wtedy okno o nazwie "Wprowadzanie pompy z katalogu pomp". W oknie tym znajduje się spis wszystkich pomp w katalogu, z którego trzeba wybrać właściwą i zaznaczyć ją. Jeżeli nie ma spisu, tylko widoczny jest pusty prostokąt, to oznacza, że katalog pomp nie został wczytany z pliku. Trzeba wyjść z okna dialogowego i skorzystać z menu Plik/ Wczytywanie katalogu pomp z pliku. Jeżeli nie mamy w żadnym pliku katalogu pomp to trzeba otworzyć stronę Katalog pomp i utworzyć katalog pomp z klawiatury, choćby miał mieć tylko jedną pompę. Teraz można powrócić do Tabeli Opisu Sieci, kolumny Pompa, nacisnąć mały przycisk z trzema kropkami i wpisana przed chwilą pompa pojawi się w spisie zawartości katalogu. Po zaznaczeniu jej i kliknięciu w przycisk Wstaw pompę do odcinka wybrana pompa wraz ze wszystkimi danymi zostanie wprowadzona do odcinka. Wychodzimy z okna dialogowego z powrotem na stronę Tabela Opisu Sieci. Nazwa wybranej pompy powinna figurować w kolumnie Pompa. Aby sprawdzić, czy o właściwą pompę chodzi, można kliknąć przycisk na pasku narzędziowym oznaczony wykresem, aby oglądnąć wykres charakterystyki.
Podczas wprowadzania danych z klawiatury dobrze jest co jakiś czas zapisywać je do pliku na dysku. Proponuje się, aby w nazwie tego pliku, która jest dowolna, wystąpiło rozszerzenie DAN, na przykład: DANE.DAN albo GLIWICE.DAN i tp. Rozszerzenie takie ułatwi wyszukiwanie odpowiedniego pliku przy odczycie.
Do zapisu i odczytu do/z pliku służy menu Plik. Przy zapisie do wspólnego pliku zostaną zapisane dane umieszczone na trzech stronach: na zakładce Dane cz.I, na zakładce Tabela Opisu Sieci wraz z danymi dla pomp i oporów miejscowych występujących w sieci oraz na zakładce Moja trasa, jeżeli nie była pusta.
Po odczytaniu danych z pliku wymienione strony zapełnią się odczytanymi danymi umożliwiając użytkownikowi dalszą pracę, korektę lub tylko przeglądnięcie odczytanych danych.
Zakładka Moja trasa służy do opisania własnej trasy, dla której chcemy uzyskać wykres linii ciśnień. Trasę tę opisują kolejne nazwy węzłów. Trasa może być dowolnie długa i skierowana w dowolną stronę.
Zakładki Moja trasa można nie wypełniać, i proponuje się nie wypełniać jej przy pierwszej próbie obliczeń. Program bowiem sam dzieli całą sieć na trasy i sporządza dla nich wykresy niezależnie, czy Moja trasa jest wypełniona czy nie. Może się okazać, że wykresy te całkowicie wystarczają. Szczególnie, gdy stosujemy się do zaleceń co do kolejności opisywania odcinków zawartych w poprzednim podrozdziale. Wtedy trasy utworzone przez program są długie i dzięki temu bardziej obrazowe.
Jeżeli jednak stwierdzimy, że trasy, które nam wytyczył sam program nie są satysfakcjonujące, można przystąpić do wypełnienia zakładki Moja trasa. Praca ta polega na wpisywaniu kolejnych węzłów do czerwonego okienka i naciskaniu klawisza ENTER, lub klikaniu w strzałkę . Wykres dla tak zdefiniowanej trasy pojawi się jako pierwszy w spisie wykresów dla wszystkich tras.
Podczas zapisu danych na dysk spis węzłów z zakładki Moja trasa znajdzie się w tym samym wspólnym pliku z danymi na dysku.
Zakładka Obliczenia dzieli się na trzy części.
Pierwsza część - górna - służy do sprawdzenia jak program interpretuje sieć opisaną na zakładkach Dane cz.I i Tabela Opisu Sieci. Gdyby podczas wpisywania danych wkradł się błąd nie zauważony ani przez program, który nastawiony jest na wykrywanie błędów formalnych, ani przez użytkownika, to jest szansa wykrycia go teraz podczas sprawdzania liczb wypisanych do tabelki i podczas przeglądania schematu. Schemat tworzony jest sukcesywnie podczas opisywania sieci (pod warunkiem, że podawane są niezerowe współrzędne X i Y).
Na dowolnym etapie sporządzania danych można również skorzystać z przycisku Roboczy wydruk danych.
Druga część – środkowa - ściśle jest związana z samą czynnością wykonywania obliczeń. Znajdują się tu trzy przyciski:
Wykonaj obliczenia,
Drugi wariant obliczeń,
Trzeci wariant obliczeń.
Przycisk Wykonaj obliczenia staje się aktywny gdy program stwierdzi, że nie ma błędów formalnych w danych. Drugi i trzeci przycisk będą użyte tylko w przypadku, gdy chcemy w wynikach na jednym wykresie uzyskać trzy warianty linii ciśniń. Zanim klikniemy w każdy z tych przycisków należy zadeklarować mnożnik rozbiorów (domyślna wartość=1). Program bierze do obliczeń rozbiory przemnożone przez ten mnożnik.
Czynność przemnażania nie powodują zmian w danych. W tabeli opisu sieci pozostaną te same rozbiory, które zostały wpisane pierwotnie.
Trzecia część – dolna - przeznaczona jest na wyniki obliczeń. Po zakończeniu obliczeń w wolnym polu pojawią się komentarze dotyczące przebiegu obliczeń. Jeżeli obliczenia zakończyły się sukcesem, to uaktywnią się przyciski prowadzące do przeglądania i drukowania wyników w różnych formach.
Aby przeglądnąć na ekranie wyniki w postaci cyfrowej trzeba cofnąć się do zakładki Tabela Opisu Sieci, która teraz oprócz kolumn z danymi posiada dodatkowe kolumny z wynikami.
Są to następujące kolumny:
G - strumień w odcinku w wybranej jednostce
V[m/s] - prędkość liniowa
i [‰] - jednostkowa strata ciśnienia (nachylenie linii ciśnień)
Ppocz[m] - ciśnienie nad terenem w węźle początkowym [m H2O]
Pkon[m] - ciśnienie nad terenem w węźle końcowym [mH2O]
Nr odcinka - powtórzona pierwsza kolumna dla lepszej orientacji
Jeżeli średnice były dobierane, to można je oglądnąć w kolumnie Dn.
Wszystkie inne formy wyników dostępne są poprzez trzy przyciski umieszczone na dole strony Obliczenia. Są to przyciski o nazwach:
Ciśnienia nad terenem, Rzędne linii ciśnień i Wydruk tabeli wyników.
Schemat sieci z ciśnieniami w kolorach
Przycisk o nazwie Ciśnienia nad terenem wyświetla na ekranie schemat sieci (pod warunkiem, że wypełnione zostały kolumny współrzędnych X, Y dla węzłów). Schemat rysowany jest kolorami reprezentującymi odpowiednie ciśnienia nad terenem. Skalę ciśnień można edytować zgodnie z potrzebą.
Na schemacie zawsze są zaznaczone węzły źródłowe w postaci małych prostokątów z nazwą węzła w środku. Opisy pozostałych węzłów oraz odcinków można włączyć lub wyłączyć w zależności od potrzeby.
Schemat zaopatrzony jest w dwa sposoby powiększania obrazu:
Przycisk Drukuj wydrukuje schemat w aktualnych ustawieniach tak jak jest widoczny na ekranie.
Po kliknięciu w przycisk o nazwie Rzędne linii ciśnień ukazuje się okno, w którym zamieszczony jest spis wszystkich tras, dla których można oglądać wykres linii ciśnienia na tle linii terenu. Bezpośrednio po włączeniu zaznaczona jest pierwsza trasa i jej wykres jest przedstawiony obok spisu. Można przeglądać po kolei wszystkie wykresy lub zaznaczyć niektóre i przeglądać tylko zaznaczone.
Do drukowania trzeba zaznaczyć, które wykresy mają być drukowane i zadecydować jak mają być rozmieszczone na arkuszu.
Wykres trasy przedstawia linię rzędnej ciśnienia (linia niebieska) i linię rzędnej terenu (zielona) wzdłuż rurociągu. Odległość w pionie między tymi liniami jest ciśnieniem u odbiorcy (zwane również ciśnieniem nad terenem). Pod osią poziomą, w miejscach gdzie kończy się kolejny odcinek a zaczyna następny wpisana jest nazwa węzła, chyba że brak miejsca na to nie pozwala. Wykresy zawsze zaczynają się od lewego brzegu rysunku i przebiegają w kierunku prawego brzegu, nie zależnie w jakim kierunku dana trasa skierowana jest w rzeczywistości. Fakt ten wymaga od oglądającego pewnej wyobraźni w przypadkach, gdy trasa w rzeczywistości biegnie w przeciwnym kierunku, lub nie stanowi linii prostej lecz przebiega na przykład krętymi uliczkami.
Na jednym wykresie oprócz głównej trasy rysowane są linie dla odgałęzień jednoodcinkowych, jeżeli takie są. Nazwa węzła kończącego takie odgałęzienie wpisywana jest trochę poniżej linii wpisywania nazw węzłów dla głównej trasy. Kolor lub sposób zakreskowania terenu dla odgałęzienia różni się od koloru lub sposobu zakreskowania terenu na głównej trasie.
Przycisk o nazwie Wydruk tabeli wyników prowadzi do drukowania wyników poprzez dwa kolejne okienka dialogowe. Na pierwszym można ustawić opcje drukowanej tabeli wyników lub polecić wydrukowanie zestawienia rur. Opcje te są następujące:
Domyślnie w/w opcje są wyłączone i dlatego wymienione dane nie drukują się.
Kliknięcie w jeden z przycisków "Drukuj..." spowoduje pojawienie się następnego okienka dialogowego, w którym można wybrać drukarkę lub ustawić jej parametry jeśli zachodzi taka potrzeba.
Na dyskietce dystrybucyjnej znajdują się pliki z danymi dla trzech przykładów obliczeń.
Przykład z pliku Przykład1.wod
Po wczytaniu danych z pliku Przykład1.wod strony Dane cz.I i Tabela Opisu Sieci wypełniają się odczytanymi danymi.
Sieć w tym przykładzie składa się z dwóch stref zasilania połączonych szeregowo. Pierwszą strefę zasila pompownia, którą reprezentują następujące elementy:
W pierwszej strefie oprócz pompowni znajduje się zbiornik wyrównawczy reprezentowany przez węzeł Z1.
W odcinku 13 umieszczono pompownię strefową podnoszącą ciśnienie dla drugiej strefy. Druga strefa również posiada swój zbiornik wyrównawczy reprezentowany przez węzeł Z2.
Jako poziom odniesienia, od którego liczy się poziomy wody w zbiornikach, rzędną terenu oraz ciśnienia wody we wszystkich węzłach sieci przyjęto najniższy punkt w całym systemie. Jest nim poziom wody w zbiorniku na ssaniu pompowni I strefy. (Jest to prawidłowe podejście, choć wygodniej jest jako punkt odniesienia przyjmować poziom morza.)
Charakterystyki pomp zostały wraz z danymi wczytane do programu i dopóki nie ma potrzeby dokonywania zmian dopóty katalog pomp nie jest potrzebny i strona Katalog pomp może pozostać pusta. Aby oglądnąć charakterystyki pomp na wykresach trzeba na stronie Tabela Opisu Sieci zaznaczyć wiersze 1, a następnie 13 (bo w tych odcinkach są pompy) i kolejno naciskać ostatni przycisk na pasku narzędziowym.
Średnice nominalne Dn we wszystkich odcinkach są narzucone i równe są średnicom wewnętrznym, toteż katalog rur dla tego przykładu nie jest potrzebny i strona Katalog rur pozostanie pusta.
Zakładka Moja trasa w tym przykładzie również pozostaje nie wypełniona.
Po otwarciu strony Obliczenia i naciśnięciu przycisku Wykonaj obliczenia można przystąpić do przeglądania wyników.
Przykład z pliku Przykład2.wod
Przykład ilustruje dobór średnic dla projektowanej dzielnicy. Wszystkie średnice nominalne Dn w danych są równe zeru. Konieczne jest zatem wczytanie katalogu rur, z którego program będzie dobierał odpowiednie średnice. Na dyskietce dystrybucyjnej znajduje się plik o nazwie Przykład2.RUR, który można wczytać jako katalog rur. Można dla ćwiczenia, zamiast wczytywać z pliku, wpisać własny katalog rur z klawiatury.
Sieć w tym przykładzie zasilana jest z jednego źródła. W przyszłości będzie to stacja uzdatniania wraz z pompownią, ale na obecnym etapie projektowania (pompa nie została jeszcze dobrana) założono ciśnienie wody na wejściu do sieci równe 40 m nad terenem. Ponieważ rzędna terenu w miejscu przeznaczonym na budowę stacji uzdatniania wynosi 172 m nad p.m., to ciśnienie źródła obliczono jako 172+40=212 m.
Strony Katalog pomp i Moja trasa będą w tym przykładzie nie wykorzystane.
Przykład z pliku Przykład3.wod
Symulację sieci wodociągowej miasta Głogówek wykonano w celu rozpatrzenia możliwości poprawy pracy samej sieci oraz w celu przeanalizowania sposobu podłączenia nowych odbiorców jakimi są dwie sąsiednie wsie. Na potrzeby symulacji uprzednio wykonano pomiary stanu wewnętrznych powierzchni rur o różnym wieku, bowiem sieć wodociągowa w Głogówku składa się z odcinków stosunkowo nowych, ale też bardzo starych.
Rezultaty tych pomiarów pozwoliły na utworzenie katalogu starych rur dla Głogówka, w którym rury charakteryzujące się dużymi zarostami otrzymały odpowiednio duże grubości ścian. Katalog ten znajduje się na dyskietce dystrybucyjnej w pliku Przykład3.RUR i jego wczytanie jest konieczne do wykonania obliczeń. Po wczytaniu będzie go można przeglądnąć na stronie Katalog rur.
Przykład Głogówka ilustruje wykorzystanie możliwości zadeklarowania własnej trasy, wzdłuż której chcemy obserwować wykres linii ciśnienia. Po wykonaniu obliczeń i kliknięciu w przycisk Rzędne linii ciśnień wykres dla tej trasy ukaże się jako pierwszy. Następne wykresy będą dotyczyły tras wytyczonych przez program.
Aby zaobserwować jak wpłynie awaria polegająca na swobodnym wypływie wody przez otwór na rozkład ciśnień w sieci wprowadzimy taki otwór w węźle 34 (centrum). W tym celu wpiszemy do tabeli opisu sieci nowy odcinek zaczynający się w węźle 34, a kończący w nowym węźle o nazwie awa. Odcinkowi nadamy długość 0.01 m i średnicę odpowiadającą przypuszczalnemu otworowi awaryjnemu (na przykład 100 mm). W edytorze oporów miejscowych dla nowego odcinka pod pozycją INNY wstawimy wartość współczynnika strat Z=1. Wartość ta odpowiada swobodnemu wypływowi z rury. Rozbiory odcinkowy i węzłowy mają być zerowe. Nowy węzeł awa umieścimy w tabeli źródeł i zadamy ciśnienie równe rzędnej terenu. A więc węzeł awa wystąpi podwójnie jako źródłowy i jako węzeł sieci. Na wynik otrzymamy strumień przepływający przez nowy odcinek oraz rozkład ciśnień w sieci w stanie awarii.
Do niniejszego opisu dołączone są dwie mapy ciśnień nad terenem, jedna bez awarii, a druga z awarią. Dołączone są też wykresy linii ciśnień dla trasy zadanej i dla innych wybranych tras.
Dotyczą one również stanu awarii.
[1] PN-76/M-34034. Rurociągi. Zasady obliczeń strat ciśnienia.
[2] E.W. Mielcarzewicz. Obliczanie systemów zaopatrzenia w wodę. Arkady 1977.
[3] T. Gabryszewski. Wodociągi. Arkady. 1983.
[4] B. Łyp. Wybrane problemy wodociągów i kanalizacji w przestrzennym planowaniu zagospodarowania miast. COIB. Warszawa 1992.
[5] J.Ciesielski, C.Grabarczyk, E.Szymaczek. Obliczanie wielopierścieniowych sieci wodociągowych metodą Ilina-Kalinkina z zastosowaniem EMC. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 7 Tom LI.
[6] B. Ulanicki. Metody modelowania i optymalizacji do symulacji, sterowania i projektowania sieci dystrybucji wody. Rozprawy naukowe Nr 20 Białystok 1993