Увеличение давления происходит при внезапном расширении трубы от d до D

Cогласно формулам (4.98) и (4.99) [1] потерю напора на местном сопротивлении (внезапное расширение) равно:
hм.п. = Δh = (F2/F1 - 1)2·v22/2g = ξ·v22/2g, (1), где коэффициент местного сопротивления ξ = (F2/F1 - 1)2, (2), здесь F1 = π·d2/4 и F2 = π·D2/4- площади поперечных сечений . После подстановки выражений F1 и F2 в (2), получим:
ξ = [(D/d)2 - 1]2 = [(150/50)2 - 1]2 = 64. Из формулы (1) находим скорость v2:
v2 = (2g·Δh/ξ)1/2 = (2·9,81·0,09/64)1/2 = 0,166 м/с.
С учетом неразрывности потока, объемный расход Q равен:
Q = v1·F1 = v2·F2, отсюда находим скорость v1:
v1 = v2·F2/F1 = v2·(D/d)2 = 0,166·(150/50)2 = 1,49 м/с.
Расход Q равен:
Q = v2·F2 = v2·π·D2/4 = 0,166·3,14·0,152/4 = 2,93·10-3 м3/с = 2,93 л/с.
Ответ: v1 = 1,49 м/с, v2 = 0,166 м/с, Q = 2,93·10-3 м3/с.