Сифонный водосброс диаметром d = 200 мм и длиной l = 10 м сбрасывает воду из водохранилища в водоём

Предположим, что в трубопроводе турбулентный режим течения.
Для определения потерь напора при турбулентном течении воспользуемся формулой Вейсбаха - Дарси:
В данном случае неизвестной величиной является коэффициент гидравлического трения λ. Универсальной формулой для определения λ при турбулентном режиме, является формула Альтшуля, однако при больших значениях числа Рейнольдса можно пользоваться её сокращённым вариантом - формулой Шифринсона, примем Δ = 0,5 мм эквивалентная шероховатость для трубы водопроводной загрязнённой, тогда:
Местные сопротивления на трубопроводе:
- сетка с клапаном - ξск = 10;
- поворот на 90о, коэффициент местного сопротивления отвода (колена) 900 для круглой трубы с r/R = 0,5, можно найти по формуле:
ξк = 0,051 + 0,19 · d/R = 0,051 + 0,19 · 1 = 0,241
- вентиль с ξвн = 5;
- колено (поворот) на 60о, можно принять:
ξк60 = 1 - Cos 60o = 1 - 0,5 = 0,5
- выход из трубопровода (бесконечное расширение) ξвых = 1; тогда
В сифонном трубопроводе потери напора компенсируются только разницей уровней, т.е.:
Н = Σh = 2,5 = 929 · Q2
отсюда расход через сифон:
Определим величину потерь на участке до вакууметра:
Разряжение на вакууметре:
Ответ: Расход через сифон составляет 52 литра в секунду, а вакууметр показывает (- 0,37) ат.