Горизонтальная труба, состоящая из двух участков диаметром d1 = 75 мм и d2 =

Горизонтальная труба, состоящая из двух участков диаметром d1 = 75 мм и d2 = 60 мм длиной l1 = 30 м и l2 = 40 м соединяет два резервуара с постоянными уровнями воды H1 = 4 м и H2 = 1,5 м. Определить расход воды, если коэффициент трения = 0,03, а коэффициент сопротивления вентиля ξв = 4.

Из условия сплошности (неразрывности) для последовательного трубопровода:
Q1 = Q2 = Q3 =...= Qn = S1 · υ1 = S2 · υ2 = S3 · υ3 =...= Sn · υn ,
отсюда
где
отсюда
Потери напора при движении жидкости по трубе складываются из потерь на трение по длине и потерь на местных сопротивлениях:
Суммарные потери в трубопроводе складываются из потерь на первом участке и на втором:
Σh = Σh1 + Σh2
Предварительно будем считать, что в трубопроводе турбулентный режим течения . Вода - маловязкая жидкость.
Для определения потерь напора при турбулентном течении воспользуемся формулой Вейсбаха - Дарси:
Определим потери на первом участке:
Местные сопротивление на первом участке:
- выход из бака (вход в трубу) с острыми кромками (внезапное сужение с бесконечного диаметра) - ξвх = 0,5; тогда:
Для второго участка трубопровода:
Местные сопротивления на втором участке:
- вентиль с ξв = 4, считаем, что потери на расширение трубы входят в сопротивление вентиля;
- выход из трубопровода (бесконечное расширение) ξвых = 1; тогда:
Суммарная характеристика трубопровода при истечении в атмосферу:
отсюда
Определим расход жидкости:
Ответ: Расход воды составляет 3,6 литра в секунду.

. Вода - маловязкая жидкость.
Для определения потерь напора при турбулентном течении воспользуемся формулой Вейсбаха - Дарси:
Определим потери на первом участке:
Местные сопротивление на первом участке:
- выход из бака (вход в трубу) с острыми кромками (внезапное сужение с бесконечного диаметра) - ξвх = 0,5; тогда:
Для второго участка трубопровода:
Местные сопротивления на втором участке:
- вентиль с ξв = 4, считаем, что потери на расширение трубы входят в сопротивление вентиля;
- выход из трубопровода (бесконечное расширение) ξвых = 1; тогда:
Суммарная характеристика трубопровода при истечении в атмосферу:
отсюда
Определим расход жидкости:
Ответ: Расход воды составляет 3,6 литра в секунду.