На схеме изображена система, состоящей из гидробака и трубы переменного сечения

1. Исходное уравнение Бернулли:
Z0 + P0/ρ·g + α0·V02/2·g = Z3 + P3/ρ·g + α3·V32/2·g + hпот ,
где Z0 = H ; Z3 = 0 ; P0 = P3 = PАТМ ; V0 = 0 ; предполагая изначально α3 = 1 (турбулентный режим) , получим:
Н = V32/2·g + hпот ,
где
hПОТ = (ξВХ + λ·L1/d1)·V12/2·g + (ξВН.Р + λ·L2/d2)·V22/2·g + (ξВН.C + λ·L3/d3)·V32/2·g =
= ((ξВХ + λ·L1/d1)·(d1/d3)4 + (ξВН.Р + λ·L2/d2)·(d1/d2)4 + (ξВН.C + λ·L3/d3))·V32/2·g .
Получим:
Н = (1 + (ξВХ + λ·L1/d1)·(d1/d3)4 + (ξВН.Р + λ·L2/d2)·(d1/d2)4 + ξВН.C + λ·L3/d3)·V32/2·g ,
откуда
V3 = (2·g·H/(1 + (ξВХ + λ·L1/d1)·(d1/d3)4 + (ξВН.Р + λ·L2/d2)·(d1/d2)4 + ξВН.C + λ·L3/d3))1/2
ξВХ = 0,5 ;
ξВН.Р = (1 – (d1/d2)2)2 = (1 – (15/20)2)2 = 0,191 ;
ξВН.C = 0,5·(1 – (d3/d2)2) = 0,5·(1 – (15/20)2) = 0,219 .
Вычислим:
V3 = = = 2,678 м/с .
Тогда расход составит
Q = V3·S3 = V3·π·d32/4 = 2,678·π·0,0152/4 = 0,00047 м3/с = 0,47 л/с .
Потери напора составят
hПОТ = =
= 4,634 м .
2