gidravlika_zadachi_3 / 3-45

Задача 3-45

По сифонному трубопроводу длиной L = 32 м при постоянном напоре Н = 4,6 м вода сливается из бака А в бак Б. Определить расход, если диаметр трубопровода d = 100 мм, и вакуум в сечении X–X, расположенном на расстоянии lх = 8,0 м от входного сечения и поднятом на высоту Z = 2,1 м над уровнем в баке А, коэффициент сопротивления закругления ζзак = 0,15, эквивалентная шероховатость э = 1,2 мм.

Решение.

Сифонный трубопровод работает при условии

где hв – высота вакуума в наивысшей точке сифона, в нашем в сечении X–X; h – превышение наивысшей точки сифона над уровнем воды в баке, h = Z; H – разность уровней в резервуарах;

λ – гидравлический коэффициент трения;

n

∑ζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений от начала сифона до его

1

наивысшей точки; ∑ζ – сумма коэффициентов всех местных сопротивлений.

Для определения расхода запишем уравнение Бернулли с учетом потерь напора по длине и местных потерь напора

В рассматриваемом случае z1 = Н, z2 = 0, p1 = p2 = pа. Поскольку скорость воды в баках несоизмеримо меньше скорости движения воды в трубопроводе, можно принять, что V1 = V2 ≈ 0. С учетом этого уравнение Бернулли примет вид

стр. 1 из 3 (Задача 3-45)

Скорость движения воды по трубопроводу

V = π4dQ2 .

Тогда, приняв в первом приближении коэффициент гидравлического трения λ = 0,03, определим расход воды

число Рейнольдса при кинематическом коэффициенте вязкости для воды ν = 1 · 10-6 м2/с

Вакуум в сечении X–X

стр. 2 из 3 (Задача 3-45)

Ответ: Q = 21,3 л/с; hв = 3,77 м.

стр. 3 из 3 (Задача 3-45)