Вода вытекает из напорного бака, открытая поверхность жидкости в котором расположена на высоте Н,

Вода вытекает из напорного бака, открытая поверхность жидкости в котором расположена на высоте Н, по трубе длиной l и диаметром d в атмосферу. Определить избыточное давление р0*, которое необходимо создать в баке для обеспечения расход Q. При решении учесть потери: на входе в трубу (внезапное сужение), в кране ζкр, на повороте (в колене) ζкол = 0,5 и на трение по длине трубы λ = 0,03. Режим течения считать турбулентным. (Величины Q, Н, l, d и ζкр взять из таблицы). Вариант Физические величины H d l ζкр Q м мм м – л / с В 9 8 10 8 0,25 Рисунок к задаче 2.1.

Для решения воспользуемся уравнением Д.Бернулли для потока реальной жидкости. Уравнение составляется для двух сечений: за сечение 1 – 1 принимается свободная поверхность бака 1, за сечение 2 – 2 – выход из трубопровода. За плоскость сравнения рекомендуется принять горизонтальную плоскость, проходящую через выход трубопровода.
где ρ=1000 кг/м3 - плотность воды;
g=9,81м/с2 - ускорение свободного падения;
коэффициент Кориолиса, в расчете можно принять =1 т.к режим турбулентный;
- сумма гидравлических потерь на участке между сечениями 1 – 1 и 2 – 2.
Учитывая, что скорости равны изменения уровня свободной поверхности равной нулю из больших размеров резервуаров
Подставим в полученное уравнение Бернулли найденные значения:
Перенесем известные коэффициенты в левую часть, а не известные в правую часть.
Здесь – сумма потерь напора от местных гидравлических сопротивлений на участке между сечениями 1 – 1 и 2 – 2,
– сумма потерь напора по длине на этом же участке.
Величина определяется для каждого местного сопротивления по уравнению
Здесь ξ – коэффициент местного сопротивления (берется из справочника в зависимости от вида местного сопротивления);
v– средняя скорость жидкости на участке, где располагается местное сопротивление