Из напорного бака жидкость плотностью ρ течет по трубе диаметром d1 и вытекает в

Из напорного бака жидкость плотностью ρ течет по трубе диаметром d1 и вытекает в атмосферу через брандспойт (конический сходящийся насадок) с диаметром выходного отверстия d2. Избыточное давления воздуха в баке P0, уровень жидкости в баке H. Пренебрегая потерями энергии определить давление на входе в трубу, скорости течения жидкости в трубе и на выходе из насадка. Дано: Р0 = 0,12 МПа, Н = 3,0 м, d1 = 33 мм, d2 = 12 мм, ρ = 840 кг/м3.

Избыточное давление на входе в трубу, равно: р = р0 +ρ·g·H = 120 + 840·9,81·3,0·10-3 = 144,75 кПа. Скорость на входе в трубу, равна: v1 = 2∙p/ρ = 2∙144750/840 = 18,56 м/с. Скорость на выходе из трубы определим из постоянства расходов в обеих участках трубы: Q1 = Q2, или в развернутом виде: π·d21·v1/4 = π·d22·v2/4, отсюда находим: v2 = v1·( d1/d2)2 = 18,56·(33/12)2 = 140,36 м/с. Ответ: р = 144,75 кПа; v1 =18,56 м/с; v2 =140,36 м/с.