На магистральном водопроводе, питающемся от водонапорной башни, имеется параллельное ответвление. Определить высоту водонапорной башни

На магистральном водопроводе, питающемся от водонапорной башни, имеется параллельное ответвление. Определить высоту водонапорной башни Н и распределение расходов в ответвлениях Q2 и Q3, если диаметр труб d1, d2, d3, d4, их длины l1, l2, l3, l4 и магистральный расход Q известны. Трубы стальные, бывшие в эксплуатации. Расчет выполнить с помощью модуля расхода, местные потери напора не учитывать. Дано: l1 = 1200 м, l2 = 1020м, d3 = 250 мм,м, l3 = 90 м, l4 = 1300 м, d1 = 400 мм, d2 = 350 мм, d4 = 400 мм, Q = 200 л/с.

Уравнения связывающие расходы: Q = Q1 = Q4 = (Q2 + Q3) = 200 л/с , (1)
Для участка с параллельными ветвями:
Σhпот = Σh2 = Σh3, (2), где Σhi определяется по формуле: Σhi = (Q/K)2·li, (3)
Из приведенной табл. 1 принимаем значения, согласно условия для стальных, бывших в эксплуатации труб, расходные характеристики для соответствующих диаметров (используя линейную интерполяцию), которые подставляем в формулу (3). Таблица 1
Для d2 = 350мм, К2 = 1933 л/с, для d3 = 250мм, К3 = 687 л/с,
тогда:
Q2 = К2·(h2-3/l2)0,5 = 1933·(h2-3/1020)0,5 = 60,525·h0,5, л/с,
Q3 = К3·(h2-3/l3)0,5 = 687·(h2-3/90)0,5 = 72,415·h0,5, л/с

. На основании уравнения (1),
имеем: Q2 + Q3 = 60,525·h0,5 + 72,415·h0,5 = Q = 200 , л/с, отсюда находим потерю напора: h = h2-3 = [200/(60,525 + 72,415)]2 = 2,26 м/с, тогда:
Q2 = 60,525·h0,5 = 60,525·2,260,5 = 91,1 л/с,
Q3 = 72,415·h0,5 = 72,415·2,260,5 = 108,9 л/с.
Проверка: Q2 + Q3 = 91,1 + 108,9 = 200 л/с = Q.
Определяем скорости течения по участкам :
v1 = 4·Q1/(π·d21) = 4·0,2/(3,14·0,42) = 1,59 м/с,
v4 = 4·Q4/(π·d24) = 4·0,2/(3,14·0,42) = 1,59 м/с,
v2 = 4·Q2 /(π·d22) =4·0,0911/(3,14·0,352) = 0,95 м/с,
v3 = 4·Q3/(π·d23) = 4·0,1089/(3,14·0,252) = 2,22 м/с.
Определяем режим движения на участках 1 и 4:
Re1 = v1·d1/ν = 1,59·0,4/1,006·10-6 = 632210 > Reкр = 2320, т.е