Определить, какой напор будет в конце горизонтального трубопровода переменного сечения, состоящего из двух участков:

Определить, какой напор будет в конце горизонтального трубопровода переменного сечения, состоящего из двух участков: первый участок имеет длину L1 = 120 м и диаметр d1 =120 мм, второй - L2 = 150 м и d2 = 50 мм. Расход нефти Q = 8,2 л/с, манометрическое давление в начале трубопровода Рм = 320 кПа, плотность нефти р = 800 кг/м3 , кинематический коэффициент вязкости v = 0,2 сСт, эквивалентная шероховатость трубопровода Δ = 0,3 мм. Местные потери напора не учитывать. Дано: L1 = 120 м ; d1 =120 мм = 0,12 м ; L2 = 150 м ; d2 = 50 мм = 0,05 м ; Q = 8,2 л/с = 8,2·10-3 м3/с ; Рм = 320 кПа = 3,2·105 Па ; р = 800 кг/м3 ; v = 0,2 сСт = 2·10-5 м2/с ; Δ = 0,3 мм = 3·10-4 м . Н2 - ?

Напор в начале трубопровода будет
Н1 = Рм/ρ·g .
Естественно, что
Н2 = Н1 – hПОТ = Рм/ρ·g – hПОТ ,
где hПОТ – суммарные потери напора в трубопроводе.
В данном случае общие потери равны сумме потерь на каждом из участков .
Их определим по формуле Дарси – Вейсбаха:
h = (λ·L/d)·V2/2·g = (λ·L/d5)·8·Q2/π2·g .
Получим:
Re = V·d/ν = 4·Q/π·d·ν ;
Re1 = 4·Q/π·d1·ν = 4·8,2·10-3/π·0,12·2·10-5 = 4350 ;
λ1 = 0,11·(Δ/d1 + 68/Re1)0,25 = 0,11·(0,3/120 + 68/4350)0,25 = 0,04 ;
h1 = (0,04·120/0,125)·8·(8,2·10-3)2/π2·9,81 = 1,07 м ;
Re2 = 4·Q/π·d2·ν = 4·8,2·10-3/π·0,05·2·10-5 = 10441 ;
λ2 = 0,11·(Δ/d2 + 68/Re2)0,25 = 0,11·(0,3/50 + 68/10441)0,25 = 0,037 ;
h1 = (0,04·150/0,055)·8·(8,2·10-3)2/π2·9,81 = 98,67 м .
В итоге получим
Н2 = 3,2·105/800·9,81 – (1,07 + 98,67) = - 58,97 м .
Ответ: Н2 = - 58,97 м (что соответствует вакуумметрическому давлению в конце трубопровода) .

.
Их определим по формуле Дарси – Вейсбаха:
h = (λ·L/d)·V2/2·g = (λ·L/d5)·8·Q2/π2·g .
Получим:
Re = V·d/ν = 4·Q/π·d·ν ;
Re1 = 4·Q/π·d1·ν = 4·8,2·10-3/π·0,12·2·10-5 = 4350 ;
λ1 = 0,11·(Δ/d1 + 68/Re1)0,25 = 0,11·(0,3/120 + 68/4350)0,25 = 0,04 ;
h1 = (0,04·120/0,125)·8·(8,2·10-3)2/π2·9,81 = 1,07 м ;
Re2 = 4·Q/π·d2·ν = 4·8,2·10-3/π·0,05·2·10-5 = 10441 ;
λ2 = 0,11·(Δ/d2 + 68/Re2)0,25 = 0,11·(0,3/50 + 68/10441)0,25 = 0,037 ;
h1 = (0,04·150/0,055)·8·(8,2·10-3)2/π2·9,81 = 98,67 м .
В итоге получим
Н2 = 3,2·105/800·9,81 – (1,07 + 98,67) = - 58,97 м .
Ответ: Н2 = - 58,97 м (что соответствует вакуумметрическому давлению в конце трубопровода) .