Из открытого резервуара в котором поддерживается постоянный уровень

Составим уравнение Д. Бернулли для сечений 0-0 и 3-3, относительно плоскости сравнения, совпадающей с осью трубы.
Уравнение в общем виде:
В нашем случае z1 = Н, z3 = 0, скоростным напором в сечении 0-0 пренебрегаем, т.к. его значение близко к 0 (скорость на поверхности в большом резервуаре близка к 0), давление в сечениях атмосферное, его учитывать не будем, hпот – потери напора на преодоление сил сопротивления при движении потока от сечения 0-0 до сечения 3-3 (сопротивления по длине потока и местные)
Вычислим скорости на участках трубопровода.
Определим числа Рейнольдса в каждом трубопроводе по формуле:
,
где ν – коэффициент кинематической вязкости воды при данной температуре, ν = 0,66 · 10-6 м2/с
- режим турбулентный, т.к . число Рейнольдса больше критического значения (2320).
- режим турбулентный
- режим турбулентный
Потери по длине трубопровода на каждом участке определим по формуле Дарси – Вейсбаха:
,
где λ– коэффициент гидравлического сопротивления.
Определим зону турбулентности по формуле:
1 участок:
2 участок:
3 участок:
Все три трубы работают в переходной зоне сопротивления, в которой λ определяют по формуле Альтшуля:
,
, м
, м
Потери в местном сопротивлении определим по формуле Вейсбаха:
,
где ζ– коэффициент местного сопротивления
Потери напора при входе в трубопровод: , м,
при внезапном расширении трубопровода: м
при внезапном сужении:
где ω1,2 – площади сечений
м
Подставляем найденные значения в формулу:
м
Н = 0,852 м – полный напор.
Строим напорную линию (рис.1) согласно методическим указаниям.
Для построения пьезометрической линии необходимо от линии полного напора отложить вниз значения на каждом участке трубопровода
На участке диаметром d1:= 0,12 м
На участке диаметром d2:= 0,023 м
На участке диаметром d3:= 0,29 м
Ответ: Н = 0,852 м, hl1 = 0,11 м, hl2 = 0,066 м, hl3 = 0,19 м, hм = 0,196 м
Рис.1.