Здравствуйте, Посетитель - 398076!
Решение.
1.0. Средняя скорость потока в трубопроводе: V[sub]1[/sub] = Q/S[sub]1[/sub], где S[sub]1[/sub] = [TNR][$960$][/TNR]*D[sub]1[/sub][sup]2[/sup]/4- площадь поперечного сечения трубы. В числах:
V[sub]1[/sub] = 0.389*4/([TNR][$960$][/TNR]*0.408[sup]2[/sup]) = 2.9745 м/с;
1.1. Расчётное падение напора в трубопроводе определяется по формуле: [$916$]H[sub]1[/sub] = V[sub]1[/sub][sup]2[/sup]/(2*g)*([$958$][sub]1[/sub] + 2*[$958$][sub]з1[/sub]) (1.1), где:
[$958$][sub]1[/sub] - коэффициент сопротивления всей длины трубы; [$958$][sub]1[/sub] = [$955$][sub]1[/sub]*(2*L[sub]1[/sub]/D[sub]1[/sub]) (1.2), где [$955$] - коэффициент потерь на трение по длине.
1.2. Значение [$955$] зависит от “числа Рейнольдса” Re (см. тут): Re = V[sub]1[/sub]*D[sub]1[/sub]/[TNR][$957$][/TNR] (1.3), где [TNR][$957$][/TNR] - “кинематическая вязкость” воды;
[TNR][$957$][/TNR] = [$951$]/[$961$] (4), где [$951$] - “динамическая вязкость” воды, [$961$] - плотность воды. При ориентировочном значении температуры 60°C:
[$951$] = 0.4668*10[sup]-3[/sup] Па*с (см. тут), [$961$] = 983.24 кг/м[$179$] (см. тут), и: [TNR][$957$][/TNR] = 0.4668*10[sup]-3[/sup]/983.24 = 0.475*10[sup]-6[/sup] м[$178$]/с; тогда:
Re = 2.9745*0.408/(0.475*10[sup]-6[/sup]) = 2.556*10[sup]6[/sup]
1.3. При таком значении Re для определения [$955$] рекомендуют использовать "формулу Прандтля - Никурадзе" (см. тут):
[$955$] = 1/(2*Lg(3.71*D[sub]1[/sub]/к[sub]э[/sub]))[sup]2[/sup] (1.4). В числах: [$955$][sub]1[/sub] = 1/(2*Lg(3.71*408/0.5))[sup]2[/sup] = 0.02063; подставляем в (1.2):
[$958$][sub]1[/sub] = 0.02063*(2*1000/0.408) = 101.13 и в (1.1): [$916$]H[sub]1[/sub] = (2.97452/(2*g)*(101.13 +2*15) = 59.153 м.
2.0. Средняя скорость потока в перемычке: V[sub]2[/sub] = Q/S[sub]2[/sub], где S[sub]2[/sub] = [TNR][$960$][/TNR]*D[sub]2[/sub][sup]2[/sup]/4 - площадь поперечного сечения перемычки.
В числах: V[sub]1[/sub] = 0.389*4/([TNR][$960$][/TNR]*0.207[sup]2[/sup]) = 11.5557 м/с;
2.1. Расчётная потеря напора в перемычке определяется по формуле: [$916$]H[sub]2[/sub] = V[sub]2[/sub][sup]2[/sup]/(2*g)*([$958$][sub]2[/sub] + [$958$][sub]з2[/sub]) (2.1), где:
[$958$][sub]2[/sub] - коэффициент сопротивления всей длины перемычки; [$958$][sub]2[/sub] = [$955$]*(L[sub]2[/sub]/D[sub]2[/sub]) (2.2), где [$958$][sub]2[/sub] - коэффициент потерь на трение по длине.
2.2. Значение [$955$] зависит от “числа Рейнольдса” Re (см. тут): Re = V[sub]1[/sub]*D[sub]1[/sub]/[b][TNR][$957$][/TNR] (2.3), где [TNR][$957$][/TNR] - “кинематическая вязкость” воды;
[TNR][$957$][/TNR] = [$951$]/[$961$] (4), где [$951$] - “динамическая вязкость” воды, [$961$] - плотность воды. При ориентировочном значении температуры 60°C:
[$951$] = 0.4668*10[sup]-3[/sup] Па*с (см. тут), [$961$] = 983.24 кг/м[$179$] (см. тут), и: [TNR][$957$][/TNR] = 0.4668*10[sup]-3[/sup]/983.24 = 0.475*10[sup]-6[/sup] м[$178$]/с; тогда:
Re = 11.5557*0.207/(0.475*10[sup]-6[/sup]) = 5.04*10[sup]6[/sup]
2.3. При таком значении Re для определения [$955$] рекомендуют использовать "формулу Прандтля - Никурадзе" (см. тут):
[$955$] = 1/(2*Lg(3.71*D[sub]2[/sub]/к[sub]э[/sub]))[sup]2[/sup] (2.4). В числах: [$955$][sub]2[/sub] = 1/(2*Lg(3.71*207/0.5))[sup]2[/sup] = 0.024623; подставляем в (2.2):
[$958$][sub]2[/sub] = 0.024623*(1.5/0.207) = 0.1784 и в (2.1): [$916$]H[sub]2[/sub] = (11.5557[sup]2[/sup]/(2*g)*(0.1784 + 5) = 35.255 м.
3. Разность напоров на выводах со станции [$916$]H = [$916$]H[sub]1[/sub] + [$916$]H[sub]2[/sub] = 59.153 + 35.255 = 94.408 м.