По новому стальному бесшовному трубопроводу с шероховатостью поверхности Δ = 0,015 мм, состоящему из

По новому стальному бесшовному трубопроводу с шероховатостью поверхности Δ = 0,015 мм, состоящему из двух последовательно соединенных труб, вода выливается в атмосферу из резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень H = 0,7 м и манометрическое давление рм. Определить величину манометрического давления рм для обеспечения расхода Q = 14 л/с, при следующих данных: диаметры труб d1 = 150 мм, d2 = 125 мм; длины ℓ1 = 34 м и ℓ2 = 45 м, температура воды t = 17 оС с ν = 1,09·10-6 м2/с, угол открытия крана равен θ = 40о.

Определим скорость потока на участках трубопровода:
Определим режимы течения на участках трубопровода:
- для первого участка:
- для второго участка:
На обоих участках турбулентный режим течения.
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
Для определения потерь напора при турбулентном течении воспользуемся формулой Вейсбаха - Дарси:
В данном случае неизвестной величиной является коэффициент гидравлического трения λ . Универсальной формулой для определения λ при турбулентном режиме, является формула Альтшуля:
Местные сопротивление на первом участке:
- выход из бака (вход в трубу) с острыми кромками (внезапное сужение с бесконечного диаметра) - ξв.с = 0,5, тогда:
Местные сопротивления на втором участке:
- внезапное сужение трубы с d1 на d2 значение коэффициента местного сопротивления ξвс вычисляем по формуле Идельчика:
- крана с θ = 40о и с ξкр = 17,3;
- выход из трубопровода (бесконечное расширение) ξвых = 1, тогда:
Необходимый напор в баке:
тогда
Ответ: Избыточное давление в баке составляет 10595 Паскалей.

. Универсальной формулой для определения λ при турбулентном режиме, является формула Альтшуля:
Местные сопротивление на первом участке:
- выход из бака (вход в трубу) с острыми кромками (внезапное сужение с бесконечного диаметра) - ξв.с = 0,5, тогда:
Местные сопротивления на втором участке:
- внезапное сужение трубы с d1 на d2 значение коэффициента местного сопротивления ξвс вычисляем по формуле Идельчика:
- крана с θ = 40о и с ξкр = 17,3;
- выход из трубопровода (бесконечное расширение) ξвых = 1, тогда:
Необходимый напор в баке:
тогда
Ответ: Избыточное давление в баке составляет 10595 Паскалей.