Определение скорости и расхода при движении жидкости из трубопровода под уровень

Для определения скорости и расхода запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2 относительно плоскости сравнения 0-0, совпадающей с уровнем жидкости в резервуаре Б.

. (6.4)

Рисунок 6.1

Анализируем уравнение Бернулли (6.4): z ₁= H, P ₁= P ₂= P_{ат ,} u ₁= u ₂=0.

В этом случае полный напор расходуется на преодоление местных потерь и потерь на трение .

Для представленной схемы на рисунке 6.1

(6.5)

где - соответственно потери напора на выходе из резервуара А, движение через кран, поворот трубопровода и на вход жидкости в резервуар Б.

С учётом формул (6.3) и (6.5) потери напора

(6.6)

Обозначив в формуле (6.6) выражение в скобках через z_сист, получим

, (6.7)

откуда

, (6.8)

где - коэффициент скорости.

Расход

, (6.9)

где w - площадь сечения трубопровода;

m - коэффициент расхода.

Скорость истечения и расход при истечении жидкости из трубопровода в атмосферу (рисунок 6.2) определится по уравнению Бернулли аналогично истечению жидкости из трубопровода под уровень:

. (6.10)

Потери напора для системы, представленной на рисунке (6.2) запишутся

(6.11)

Выражение в скобках представляет собой коэффициент сопротивления системы x_сист.

С учетом формулы 6.11 полный напор

, (6.12)

откуда скорость

. (6.13)

Расход

, (6.14)

Рисунок 6.2