Вода по трубе 1 подается в открытый бак (рис 1) и вытекает по трубе

Вода по трубе 1 подается в открытый бак (рис 1) и вытекает по трубе 2. Во избежание переливания воды через край бака устроена вертикальная сливная труба 3 диаметр d=50 мм. Определить необходимую длину L трубы 3 из условия, чтобы при Q = 10 л/с и перекрытой трубе 2 (Q2= 0) вода не переливались через край бака. Режим течения считать турбулентным. Принять следующие значения коэффициентов сопротивления: на входе в трубу ζ1=0,5; колена ζ2=0,5; на трение но длине трубы λ= 0.03; а = 0. Рисунок 1

Для решения воспользуемся уравнением Д.Бернулли для потока реальной жидкости. Уравнение составляется для двух сечений: за сечение I–I принимается сечение свободной поверхности верхнего резервуара, за сечение II–II – сечение выхода из трубы 3 . За плоскость сравнения принимаем горизонтальную плоскость, проходящую через нижнюю точку 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 I –I и II–II.
Учитывая, что скорости равны изменения уровня свободной поверхности равной нулю из больших размеров резервуаров
Скорость в сечении II-II равна скорости в трубе 3
А также значением а пренебрегаем
Подставим в полученное уравнение Бернулли найденные значения:
- потери напора;
потери напора по длине;
местные потери напора;
где - коэф-т сопротивления входа.
- коэф-т сопротивления колена.
Определяем скорости движения воды.
м/с
м