Жидкость Ж подается в открытый верхний бак по вертикальной трубе длиной l и диаметром

Жидкость Ж подается в открытый верхний бак по вертикальной трубе длиной l и диаметром d за счет давления воздуха в нижнем замкнутом резервуаре. Определить давление р воздуха, при котором расход будет равен Q. Принять коэффициенты сопротивления: вентиля ζв = 8,0; входа в трубу ζВх = 0,5; выхода в бак ζвых=1. Эквивалентная шероховатость стенок трубы kэ = 0,2 мм. Дано: Ж – масло трансформаторное; l = 8 м; Q = 8 л/с; d = 70 мм.

Составим уравнение Бернулли для сечений 0—0 и 1— 1. Сечение 0—0 совпадает со свободной поверхностью жидкости в нижнем закрытом резервуаре, сечение 1—1 совпадает с поверхностью жидкости в верхнем открытом резервуаре. За плоскость сравнения примем уровень жидкости в нижнем резервуаре:
;
z0 = 0; z1 = l; р1 = ратм; V0 = V1 = 0;
h01 – потери напора на участке 0 – 1.
Подставим значения в уравнение Бернулли:
отсюда давление воздуха:
.
Атмосферное давление – ратм = 101325 Па;
плотность масла трансформаторного - = 910 кг/м3.
Потери напора на участке 0-1 определяем по формуле:
где - коэффициент гидравлического трения;
- сумма коэффициентов местного сопротивления на участке.
Скорость движения жидкости:
м/с.
Кинематическая вязкость масла трансформаторного при температуре t = 20С:
= 0,310-4м2/с.
Число Рейнольдса:
- режим течения турбулентный.
Коэффициент гидравлического трения определяем по формуле Альтшуля:
Сумма коэффициентов местных сопротивлений:
Потери напора:
м.
Давление воздуха: