Из бака при постоянном напоре H по прямому горизонтальному трубопроводу длиной l и диаметром

Из бака при постоянном напоре H по прямому горизонтальному трубопроводу длиной l и диаметром D (рис. 2.4) вытекает вода в атмосферу, а на расстоянии l1 от начала трубопровода установлен вентиль. Определить расход воды в трубопроводе при полном открытии вентиля и построить пьезометрическую и напорную линии, если: l=90,4 м; l1=80,5 м; D = 0,12 м; H = 5,1 м; λ=0,035. Рисунок 2.5

Составим уравнение Бернулли для сечений 0-0 и 4-4 относительно плоскости сравнения O’ – O’, проведенной через ось трубы
В рассматриваемом случае z0 = H, p0 = p4 = pa, z4 = 0. Поскольку скорость движения воды в баке несоизмеримо меньше скорости движения воды в трубе, можно принять, что V0 ≈ 0.
Тогда:
hп0-4=hм+hl=V422gξм+λlDV422g.
Подставив эти значения в уравнение Бернулли, получим:
H=αV422g+ξмV42ρg+λlDV422g.
Так как V4=Qω4, то H=Q22gω42α+ξм+λlD.
Учитывая, что ω4=πD24, и решив последнее уравнение относительно искомого расхода, получаем:
В данном случае сумма коэффициентов потерь ξм местных сопротивлений складывается из коэффициента потерь на входе в трубу ξвх=0,5 и коэффициента потерь в вентиле диаметром D = 0,12 м при полном открытии ξвент=4 . Таким образом, с учетом потерь по длине:
Подставляя известные величины в формулу для расхода, находим, что:
Для построения пьезометрической линии находим зависимость, по которой можно определить величину пьезометрического напора в любом сечении трубопроводов

. Таким образом, с учетом потерь по длине:
Подставляя известные величины в формулу для расхода, находим, что:
Для построения пьезометрической линии находим зависимость, по которой можно определить величину пьезометрического напора в любом сечении трубопроводов