Уровень воды в водонапорном баке 1 превышает уровень воды в трубопроводе на величину Н

Уровень воды в водонапорном баке 1 превышает уровень воды в трубопроводе на величину Н = 2 м. Вода течет по трубопроводу диаметром d1 = 50 мм. На трубопроводе имеется местное сужение 2 диаметром d = 40 мм, к которому подсоединена трубка 3, опущенная в резервуар 4 на глубину h =2м. Определить направление движения воды по трубке 3. Трением пренебречь.

Запишем уравнение Бернулли для двух сечений 1-1 и 2-2
z1+p1ρg+v122g=z2+p2g+v222g
z1=z2
Тогда
p2=p1+ρv122-ρv222
Уравнение неразрывности потока
S1v1=S2v2
v2=v1S1S2=v1(d1d2)2=1,25v1=1,252gH
S1=πd124; S2=πd224
p2=p1+ρv1221-1,252=p1-0,281ρv12
Запишем уравнение Бернулли для двух сечений 0-0 и 1-1
z0+paρg=z1+p1ρg+v122g
Запишем уравнение Бернулли для двух сечений 2-2 и 3-3
z2+p2ρg+v222g=paρg+v322g
z0+paρg=paρg+v322g
v322g=z0=h+H
H+p2ρg+3,125H2=paρg+h+H
paρg-p2ρg=h-1,5625H
pa-p2=ρgh-1,5625H>0
Поэтому направление движения воды по трубке 3 снизу вверх.