Определить расход воды Q через трубопровод переменного сечения при перетекании ее из одного резервуара в другой. Давление в нижнем закрытом

		Физика
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16547
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Определить расход воды Q через трубопровод переменного сечения при перетекании ее из одного резервуара в другой. Давление в нижнем закрытом резервуаре Коэффициент гидравлического трения 

Решение:

Для решения воспользуемся уравнением Д.Бернулли для потока реальной жидкости. Уравнение составляется для двух сечений: за сечение 1 – 1 принимается сечение свободной поверхности резервуара 1, за сечение 2 – 2 - сечение свободной поверхности резервуара 4. За плоскость сравнения рекомендуется принять горизонтальную плоскость, проходящую через самую нижнюю точку трубопровода. где плотность воды; ускорение свободного падения;  коэффициент Кориолиса, в расчете можно принять режим турбулентный; сумма гидравлических потерь на участке между сечениями 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. Пусть  Здесь– сумма потерь напора от местных гидравлических сопротивлений на участке между сечениями сумма потерь напора по длине на этом же участке. Величина определяется для каждого местного сопротивления по уравнению Здесь коэффициент местного сопротивления (берется из справочника в зависимости от вида местного сопротивления); средняя скорость жидкости на участке, где располагается местное сопротивление. Величина для каждого участка трубопровода определяется по уравнению Здесь  коэффициент гидравлического сопротивления по длине (коэффициент Дарси);  – длина участка трубопровода с соответствующим коэффициентом и диаметром d. Составим сумму всех потерь.Применяя уравнение неразрывности из равенства расходов: где площадь трубопровода С учетом данных выражений потери составят Обозначим Отсюда Найдём коэффициенты местных потерь  вход в трубу при острых кромках, выход из трубы в резервуар, сопротивления внезапного расширения сопротивления внезапного сужения Определяем расход: