Решение

Определяем потери напора:

В квадратичной области гидравлического сопротивления коэффициент сопротивления трения  определяется по формуле Шифринсона:

Потери напора:

Записываем уравнение Бернулли для сечения 0-0:

– атмосферное давление.

– плотность воды.

При получаем

Отсюда определяем скорость движения жидкости по трубе:

Расход воды Q:

Ответ:

З адача 20. Определить диаметры труб для участков тупиковой водопроводной сети, и установить требуемую высоту водонапорной башни в точке 1 для подачи следующих расходов в конечные пункты сети: Q₄, Q₆, Q₇, Q₈. Длины участков в метрах указаны на схеме сети. Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор . При расчете воспользоваться значениями предельных расходов и расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Дано: ;

Определить:

Решение

Устанавливаем расчётные расхода для всех участков сети:

За главную линию (магистраль) тупиковой сети принимаем наиболее длинную и нагруженную линию, по которой проходят наибольшие расходы. Магистраль – линия 1-2-3-4.

По таблице 1 определяем для заданных расчётных расходов диаметры труб для всех участков магистрали и заносим их в таблицу.

Определяем потери напора на каждом участке по формуле

№ пункта	Длины участков l, м	Расчетные расходы Q, л/с	Диаметры труб d, мм	Расходные хар-ки К, л/с	Потери напора h, м	Пьезометр. высоты р/, м
1 2 3 4	400 400 700	48 32 22	300 250 200	1120,6 692,1 383,7	0,73 0,86 1,31	14,9 14,17 13,31 12

Записываем уравнение Бернулли для пунктов 1 и 4:

Так как местность по условию задачи горизонтальная, то .

Пьезометрическая высота в 1 пункте представляем собой высоту водонапорной башни Н, а пьезометрическая высота в конечном пункте – свободный напор :

Определяем пьезометрические высоты в узлах магистрали:

З адача 24. Определить, при каком напоре Н по системе труб будет протекать расход веды Q. Диаметры труб d₄, . Длины труб l₄, . Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Дано:

Определить: Н

Решение

Определяем расходные характеристики труб:

Так как диаметры и длины труб на участках 1, 2, 3 одинаковы, то потери напора на этих участках так же одинаковы:

Потери напора на участке 4 :

Общий расход воды:

тогда:

Напор Н:

Ответ:

Задача 25. В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает расход воды Q. В дне каждого отсека имеются одинаковые отверстия диаметром , а в перегородке – отверстие диаметром d₃. Определить расходы через донные отверстия Q₁ и Q₂.

Дано: ;

Определить: