Определить мощность электродвигателя центробежного насоса при следующих условиях

Переводим заданное давление в аппарате в систему СИ:
p2=3 ата=294200 Па.
При этом давление в резервуаре считаем нормальным атмосферным:
p1=1 атм=101325 Па.
При заданной температуре t=15 ℃ вода имеет плотность ρ=999 кгм3 и кинематическую вязкость ν=1,14*10-6 м2/с.
Определяем критерий Рейнольдса:
Re=v*dν=0,5*0,151,14*10-6 =65790.
Так как полученное число Рейнольдса больше критического Reкр=2300, то имеет место турбулентный режим движения воды.
В отсутствии дополнительных данных коэффициент шероховатости принимаем как для стальных труб с незначительной коррозией ∆=0,2 мм=2*10-4 м . Определим значения критерия зоны турбулентности:
v*∆ν=0,5*2*10-41,14*10-6=88.
Так как значения критерия турбулентности лежит в пределах 10<v*∆ν<500, то для определения коэффициента гидравлического трения после очистки трубопровода используется формула Альтшуля:
λ=0,11*68Re+∆d0,25=0,11*6865790+2*10-40,150,25=0,024.
Определяем коэффициенты местных сопротивлений согласно условию задачи:
- отвод при R/d=300/150=2
ζ1=0,15.
Вычисляем суммарные местные сопротивления:
ζ= 6*ζ1=6*0,15=0,9.
Определяем совместные потери давления на трение и местные сопротивления по длине l=40 м трубопровода:
ΔPп=v2*ρ2*1+λ*ld+ζ=
=0,52*9992*1+0,024*400,15+0,9=1036 Па.
Соответствующие потери напора:
Hп=ΔPпρ*g=1036999*9,81=0,11 м.
Геометрическая высота подъема жидкости в соответствии с данными условия:
Hг=2+15=17 м.
Рассчитываем полный напор , развиваемый насосом:
H=p2-p1ρ*g+Hг+Hп=294200-101325999*9,81+17+0,11=36,8 м.
По известному соотношению расхода, скорости и площади сечения трубопровода:
Q=v*π*d24=0,5*3,14*0,1524=0,0088 м3с.
Полезная мощность насоса:
N=Q*ρ*g*H=0,0088*999*9,81*36,8=3174 Вт.
С учетом заданного КПД η=0,72 мощность, потребляемая двигателем насоса:
Nдв=Nη=31740,72=4408 Вт≈4,5 кВт.