Вода по трубопроводу диаметром d и длиной l перекачивается с расходом Q. Уровень воды

Вода по трубопроводу диаметром d и длиной l перекачивается с расходом Q. Уровень воды в резервуаре постоянный и равен Н. Определить давление при входе в насос, если температура воды равна t = 20С, эквивалентная шероховатость стенок трубы Δ, коэффициент сопротивления задвижки ξзадв, поворота – ξпов (коэффициент сопротивления входа в трубопровод ξвх = 0,5). Исходные данные: d = 150мм; l = 2000м; Q = 12л/с; Н = 6м; = 0,75мм; ξзадв = 4; ξпов = 0,5.

Составим уравнение Бернулли для двух сечений: 1-1 (уровень воды в резервуаре) и 2-2 (вход в насос):
за плоскость сравнений примем ось трубопровода;
z1 = Н; z2 = 0;
р1 = ратм; р2 = ратм + рн;
1 = 2 = 1;
1 = 0;
h1-2 - потери напора в трубопроводе;
плотность воды при t = 20С - = 998кг/м3.
После подстановки параметров и сокращений получим:
Определим потерю напора на участке 1-2 . Она складывается из потерь напора на трение и в местных сопротивлениях:
где - сумма коэффициентов местного сопротивления, коэффициент сопротивления входа в трубу - вх = 0,5,
= вх + задв + пов = 0,5 + 4 + 0,5 = 5;
скорость течения воды:
- коэффициент гидравлического трения, зависит от режима течения, определяемого по числу Рейнольдса:
- режим турбулентный,
где = 110-6м2/с – кинематическая вязкость воды при температуре 20С.
Коэффициент гидравлического трения определим по универсальной формуле Альтшуля:
Избыточное давление при входе в насос:
Т.е

. Она складывается из потерь напора на трение и в местных сопротивлениях:
где - сумма коэффициентов местного сопротивления, коэффициент сопротивления входа в трубу - вх = 0,5,
= вх + задв + пов = 0,5 + 4 + 0,5 = 5;
скорость течения воды:
- коэффициент гидравлического трения, зависит от режима течения, определяемого по числу Рейнольдса:
- режим турбулентный,
где = 110-6м2/с – кинематическая вязкость воды при температуре 20С.
Коэффициент гидравлического трения определим по универсальной формуле Альтшуля:
Избыточное давление при входе в насос:
Т.е