Из источника А вода подается в разветвленную сеть

Верхний участок с расходом Q2
Площадь поперечного сечения трубы диаметром d1 равна
A1=π∙d124=3,14∙0,324=0,07м2
Площадь поперечного сечения трубы диаметром d2 равна
A2=π∙d224=3,14∙01524=0,018 м2;
Площадь поперечного сечения трубы диаметром d3 равна
A3=π∙d324=3,14∙0,124=0,008 м2;
Определим скорости течения жидкости на каждом участке
v1=Q2A1=0,120,07=1,7мс
v2=Q2A2=0,120,018 =6,79мс
v3=Q2A3=0,120,008=15,28мс
Вычислим числа Рейнольдса и определим режим течения на каждом участке
Re1=v1∙d1ν=1,7∙0,31,0∙10-6=510000
ν=1∙10-6м2с-кинематическая вязкость воды
Re2=v2∙d2ν=6,79∙0,151,0∙10-6=1018500
Re3=v3∙d3ν=15,28∙0,11,0∙10-6=1528000
Для труб круглого сечения Reкр ≈ 2300
при Re = 2300 … 10000 имеет место переходная критическая область
Режим течения воды во всех трубах– турбулентный
Потери давления на трение определяются по формуле
pтр=ξтр∙ρ∙v22
Гидравлическое сопротивление представляет собой участок трубы длиной  l и диаметром {\displaystyle D} d, тогда коэффициент Дарси определяется следующим образом:
ξтр=λ∙Ld
{\displaystyle \xi =\lambda \cdot {\frac {L}{D}},}
где {\displaystyle \lambda } λ — коэффициент потерь на трение по длине.
Тогда формула Дарси приобретает вид:
{\displaystyle \Delta h=\lambda \cdot {\frac {L}{D}}\cdot {\frac {V^{2}}{2g}},}pтр=λ∙Ld∙ρ∙v22
Коэффициент потерь на трение вычислим по формуле Блазиуса
λ1=0,316Re10,25=0,3165100000,25=0,0118
pтр1=0,0118∙5000,3∙1000∙1,722=28418 Па
Потери напора на первом участке
hтр1=pтр1ρ·g=284189810=2,90м
λ2=0,316Re20,25=0,31610185000,25=0,0099
pтр2=0,0099∙5000,15∙1000∙6,79022=760718 Па
Потери напора на втором участке
hтр2=pтр2ρ·g=7607189810=77,54м
λ3=0,316Re30,25=0,31615280000,25=0,0090
pтр3=0,0090∙5000,1∙1000∙15,2822=5253264 Па
hтр3=pтр3ρ·g=52532649810=535,5 м
Средний участок с расходом Q1
Величина путевого расхода на третьем участке равна
Qп=q∙L=0,03∙500=15лс=0,015м3с
Тогда расход на первом и втором участке будет равен
QΣ=Q1+Qп=0,18+0,015=0,195м3с
На втором участке трубопровода две трубы соединены параллельно . Поскольку диаметры труб равны, то величины расхода на них будут равны
Qпар1=Qпар2=0,1952=0,0975м3с
Определим скорости течения жидкости на каждом участке
v1=QΣA1=0,1950,07=2,79мс
v2=Qпар1A2=0,09750,018 =5,42мс
Скорость течения жидкости в начале третьего участка
v3=QΣA2=0,1950,018 =10,83мс
Скорость течения жидкости в начале третьего участка
v3=QΣA2=0,180,018 =10,0мс
Вычислим числа Рейнольдса и определим режим течения на каждом участке
Re1=v1∙d1ν=2,79∙0,31,0∙10-6=837000
Re2=v2∙d2ν=5,42∙0,151,0∙10-6=813000
Re3=v3∙d3ν=10,83∙0,151,0∙10-6=1624500
λ1=0,316Re10,25=0,3168370000,25=0,010
pтр1=0,010∙5000,3∙1000∙2,7922=64868 Па
Потери напора на первом участке
hтр1=pтр1ρ·g=648689810=6,61м
λ2=0,316Re20,25=0,3168130000,25=0,011
pтр2=0,011∙5000,15∙1000∙6,79022=489607 Па
Потери напора на втором участке
hтр2=pтр2ρ·g=7607189810=49,91м
λ3=0,316Re30,25=0,31616245000,25=0,0088
pтр3=0,0088∙5000,1∙1000∙10,8322=1720237 Па
Потери напора на третьем участке
hтр3=pтр3ρ·g=1720237 9810=175,35 м
Чугунный трубопровод
Разность давлений определяется по формуле Жуковского
Δp=p-p0=ρ∙V0∙C
Начальная скорость VQ движения воды в чугунном трубопроводе с задвижкой определяется на основе соотношения
V0=p-p0ρ∙C
Скорость распространения ударной волны равна
C=Eвρв1+deEвEч=2∙10910001+30072∙1091∙1011=1037,7мс
V0=1,9∙106-1,2∙1061000∙1037,7=0,675мс
Сильфон
H=3 м , Qc=0,27м3/c
Рассмотрим установившееся движение жидкости в сифонном трубопроводе