Из открытого резервуара в котором поддерживается постоянный уровень

Уравнение Бернулли, записанное для данной системы, приводит к следующему соотношению для искомого напора:
Н = α3·V32/2·g + ∑ hL + ∑ hМ .
Определим скорости на участках трубопровода :
Q = ω·V = π·d2·V/4 , т.е. V = 4·Q/π·d2 .
Получим :
V1 = 4·Q/π·d12 = 4·1,5·10-3/π·0,0252 = 3,056 м/с ;
V2 = 4·Q/π·d22 = 4·1,5·10-3/π·0,0152 = 8,488 м/с ;
V3 = 4·Q/π·d32 = 4·1,5·10-3/π·0,022 = 4,775 м/с .
Определим числа Рейнольдса
(кинематическая вязкость воды при 20 0С ν = 1,01·10-6 м2/с) :
Re = V·d/ν , т.е.
Re1 = V1·d1/ν = 3,056·0,025/1,01·10-6 = 75638 ;
Re2 = V2·d2/ν = 8,488·0,015/1,01·10-6 = 126063 ;
Re3 = V3·d3/ν = 4,775·0,02/1,01·10-6 = 94547 .
Поскольку поучили Re > 2300 , то режим течения во всех случаях – турбулентный .
Коэффициент гидравлического трения λ определяем по формуле Альтшуля :
λ = 0,11·(Δ/d + 68/Re)0,25 , т.е.
λ1 = 0,11·(Δ/d1 + 68/Re1)0,25 = 0,11·(10-4/0,025 + 68/75638)0,25 = 0,0291 ;
λ2 = 0,11·(Δ/d2 + 68/Re2)0,25 = 0,11·(10-4/0,015 + 68/126063)0,25 = 0,032 ;
λ3 = 0,11·(Δ/d3 + 68/Re3)0,25 = 0,11·(10-4/0,02 + 68/94547)0,25 = 0,0303 .
Потери напора на каждом участке складываются из потерь напора по длине и местных потерь.
– потери напора по длине ;
– местные потери напора ,
где ζ – коэффициент местного сопротивления;
– коэффициент гидравлического сопротивления;
– скорость жидкости на участках трубопровода.
Тогда получим :
hL1 = (0,0291·2,5/0,025)·3,0562/2·9,81 = 1,385 м ;
hL2 = (0,032·5/0,015)·8,4882/2·9,81 = 39,232 м ;
hL3 = (0,0303·6/0,02)·4,7752/2·9,81 = 10,545 м .
Определим местные потери :
коэффициент при входе в трубу ζ = 0,5 , т.е