Дано Н = 2 м d = 0 06 м Δ = 0 4 мм жидкость – вода

Выберем плоскость сравнения 0-0 (поверхность равного давления) по свободной поверхности воды в нижнем баке. Рассчитаем величины гидростатического давления на уровне 0-0 для левого и правого баков. Для левого бака р0-0=ратм-рвак+ρgH= ратм-0,5∙9,81∙104+1000∙9,81∙2=ратм-29430 Па (здесь мы перевели давление вакуума в систему СИ). Для правого бака
р0-0=ратм. Таким образом, статическое давление на 0-0 для левого бака на 29430 Па ниже, чем для правого. Поэтому течение направлено от правого бака в левый.
Проведем сечение 1-1 по свободной поверхности воды в правом (нижнем) баке, а сечение 2-2 по поверхности воды в верхнем баке.
Запишем уравнение Бернулли для течения, ограниченного проведенными сечениями:
z1+p1ρg+α1v122g=z2+p2ρg+α2v222g+h1-2.
В этом уравнении
z1 и z2 – превышения центров сечений 1-1 и 2-2 над плоскостью сравнения 0-0 .
z1 =0; z2 =Н =2 м.
р1 и р2 – абсолютные давления в сечениях 1-1 и 2-2:
р1 = ратм,
р2 = ратм-рвак=ратм-0,5кгс/см2 =ратм -0,5∙9,81∙104=ратм - 49050 Па.
На свободной поверхности воды в резервуарах v1 = v2 = 0.
h1-2 – потери напора в трубопроводе, складывающиеся из потерь напора на трение по длине и суммарных потерь в местных сопротивлениях
h1-2 = hд +Σhм.
В исходных данных приведены параметры трубы, позволяющие учесть линейные потери, но нет данных для учета местных сопротивлений, поэтому будем учитывать только потери по длине:
hд=λldv22g=λld8Q2gπ2d4,
где v и Q – соответственно скорость и расход воды в трубопроводе;
λ – коэффициент гидравлического трения.
Подставим полученные данные в уравнение Бернулли:
pвакρg-Н=λld8Q2gπ2d4.
Для упрощения уравнения подставим численные значения:
490501000∙9,8-2=λ10,0658Q29,8∙3,142,
3=106475λQ2.
Выразим отсюда расход:
Q=10-20,282λ.
Коэффициент гидравлического трения λ зависит от числа Рейнольдса, а значит от скорости или расхода жидкости, который и требуется определить