К открытому резервуару подсоединены короткий стальной трубопровод

Запишем уравнение Бернулли в общем виде:
z- высота центра тяжести сечения над плоскостью сравнения 0-0, м;
- пьезометрическая высота, м;
- скоростная высота или скоростной напор, м;
hпот- потерянная высота или потери напора при перемещении жидкости от сечения 1-1 до сечения 2-2, м.
Для сечений 1-1 и 2-2 относительно плоскости сравнения 0-0 (рис.1): z1 = Н1,z2 = 0, скоростным напором в сечении 1-1 пренебрегаем, т.к. его значение близко к 0 (скорость на поверхности жидкости в сечении очень мала), р1 = 0, р2 = 0 (избыточное давление в сечении)., γ = ρ∙g – удельный вес жидкости, hпот – потери напора при движении жидкости от сечения 1-1 до сечения 2-2.
Рис. 1.
Потери напора складываются из потерь напора по длине на двух участках и суммы местных потерь напора:
- потери по длине на участках трубопровода, м;
,
где λ– коэффициент трения;
Местные потери определяются по формуле:
Объемный расход для короткого трубопровода определяется по формуле:
гдеμс – коэффициент расхода системы;
;
S – площадь живого сечения;
ζ – полный коэффициент сопротивления, включающий в себя коэффициенты потерь по длине на двух участках и в местных сопротивлениях .
Коэффициент местных потерь складывается из потерь на входе, на внезапном сужении, на кране и на выходе. Общий коэффициент потерь:
Приведем все коэффициенты к одной скорости.
Для коэффициентов ζl1 и ζвх принимаем следующие зависимости:
,
где – коэффициент гидравлического сопротивления трения.
Для коэффициентов ζl2, ζвых, ζвс, ζкр принимаем следующие зависимости:
, , ,
Определим коэффициенты λ1,2: для стального трубопровода принимаем: λ1 = 0,0304, λ2 = 0,0379 [3]