53. Истечение жидкости через отверстие при переменном напоре. Время опорожнения сосуда.

Рассмотрим опорожнение открытого в атмосферу сосуда произвольной формы через донное отверстие или насадок с коэффициентом . В этом случае истечение будет происходить при переменном, постепенно уменьшающемся напоре, т. е., строго говоря, течение является неустановившимся. Однако если напор, а, следовательно, и скорость истечения изменяется медленно, то движение в каждый момент времени можно рассматривать как установившееся, и для решения задачи применить уравнение Бернулли (квазистационарное течение). Обозначив переменную высоту уровня жидкости в сосуде, отсчитываемую от дна, через, площадь сечения резервуара на этом уровне, а площадь отверстияи взяв бесконечно малый отрезок времениможно записать следующее уравнение объёмов.или где - изменение уровня жидкости в сосуде за время Знак минус обусловлен тем, что положительному приращениюсоответствует отрицательное приращение. Отсюда время полного опорожнения сосуда высотойнайдём следующим путём (считая)Интеграл можно посчитать если известен закон изменения площадипо высоте.Для призматического резервуара, у которого , следовательно, Числитель этой формулы равен удвоенному объёму сосуда, а знаменатель представляет собой расход в начальный момент опорожнения, т. е. при напоре . Следовательно, время полного опорожнения сосуда в 2 раза больше времени истечения того же объёма жидкости при постоянном напоре, равном первоначальному.

54. Классификация трубопроводов.

Трубопроводы бывают простые (без разветвлений) и сложные (разветвленные), причем как первые, так и вторые могут состоять из труб одного или нескольких диаметров. Помимо этого, трубо­проводы разделяются на короткие и длинные. В первых из них местные потери являются основными и со­ставляют не менее 40—50% от потерь напора по длине. Во вто­рых — основные потери напора, потери по длине и местные потери специально не вычисляются, а принимаются равными 5—10% от или же учитываются путем введения эквивалентных длин. К длинным трубопроводам относятся водопроводы, газопроводы, нефтепроводы и др. Примером коротких трубопроводов могут слу­жить всасывающие линии насосных установок, сливные патрубки, топливопроводы и маслопроводы автомобилей и тракторов, гидро­системы станков, прессов и т. д. Сложные трубопроводы в зависимости от характера передачи жидкости подразделяются на трубопроводы с транзитным и путе­вым расходами. В первых из них отбора жидкости по длине тру­бопровода не производится и расход остается постоянным. Во вто­рых по мере продвижения жидкости от начальной к конечной точке производится отбор жидкости и расход по длине трубопро­вода — переменный. Сложные трубопроводы в зависимости от схемы разветвления делятся на тупиковые и замкнутые (кольцевые). В тупиковых — жидкость подводится к любой точке только в одном направлении, а в замкнутых — может подводиться с двух или более направлений. Одну и ту же задачу водоснабжения можно осуществить с по­мощью тупикового или замкнутого трубопроводов. При этом не­обходимо учитывать, что система замкнутого трубопровода более надежна в эксплуатации, но осуществление ее требует больших экономических затрат по сравнению с тупиковой. Поэтому при окончательном выборе схемы водоснабжения должны учитываться экономические факторы и важность объектов водоснабжения. Местные системы сельскохозяйственного водоснабжения обычно выполняются, как тупиковые водопроводы.