Рассчитать какое минимальное давление необходимо создать на насосе автоцистерны

Задача решается при помощи уравнения Бернулли. Выбирают два сечения: первое – на выходе из насоса, второе – на выходе из ствола:
Рисунок 3.2. Выбор сечений для составления уравнения Бернулли
Составляем уравнение Бернулли:
z1+P1ρ∙g+α∙v122∙g=z2+P2ρ∙g+α∙v222∙g+hп
Принимаем первое сечение на уровне точки отсчета Z1 = 0 м. Сечение Z2 находится на 4-ем этаже, в расчетах принимается высота одного этажа, равная 3 метрам . Скорости v1 и v2 определяются из уравнения неразрывности потока.
Рисунок 3.3. Ствол РС-70
Давление на выходе из ствола равно атмосферному, т.е. Р2 = 0.
Суммарные потери hп представляют собой совокупность потерь в рукавной линии, в стволе и на разветвлении.
Потери напора рукавной линии, составленной из n последовательно соединенных одинаковых рукавов, определяются по формуле:
h=n∙Sp∙Q2
Таблица 3.2
Значения сопротивления напорных пожарных рукавов
Из таблицы 3.2 коэффициент сопротивления рукава Sp = 0,03.
Определяем скорости потока для сечений 1-1 и 2-2:
v1=2∙Qπ∙d12=2∙7,0∙10-33,1459∙77∙10-32=0,75 м/с
v2=4∙Qπ∙d22=4∙7,0∙10-33,1459∙19∙10-32=24,66 м/с
Определяем суммарную потерю напора в стволе, разветвителе и 3 последовательно соединенных непрорезиненных рукавов по формуле:
hп=hств+hразв+hрук=ξств∙v222∙g+ξразв∙v122∙g+n∙Sp∙Q2=0,343∙24,6622∙9,81+0,5∙0,7522∙9,81+3∙0,03∙7,02=10,63+0,01+4,41=15,05 м
Подставляя исходные данные и полученные расчетные величины находим необходимые значения:
Р1=α∙v22-v122∙g+z2+hп∙ρ∙g=1∙24,662-0,7522∙9,81+12+15,05∙1100∙9,81=334154=0,33 МПа
Ответ: необходимо создать давление Р = 0,33 МПа.