Ниже приведён подробный пошаговый алгоритм и пример программы на Python, которая строит график зависимости расхода Q от напора H.
──────────────────────────────
Шаг 1. Формулировка зависимости
Условие задачи даёт следующие выражения:
-
Скорость потока:
v = √[ (2∙g∙H∙d) / (f∙L) ]
-
Расход:
Q = (π∙d²/4)∙v = (π∙d²/4)∙√[ (2∙g∙H∙...
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
d = 0.1 # диаметр трубы, м
L = 342.2 # длина трубы, м
f = 0.02 # коэффициент трения
g = 9.81 # ускорение свободного падения, м/с²
H = np.linspace(0, 32, 400) # 400 точек от 0 до 32 м
v = np.sqrt((2 H L))
Q = (np.pi * d**2 / 4) * v
plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.plot(H, Q, label=Q = (π∙d²/4)∙√[(2∙g∙H∙d)/(f∙L)], color=b)
plt.xlabel(Напор насоса H (м))
plt.ylabel(Расход Q (м³/с))
plt.title(Зависимость расхода Q от напора насоса H)
plt.grid(True)
plt.legend()
plt.show()
──────────────────────────────
Пояснения:
- Импортируются библиотеки numpy (для работы с массивами и математическими функциями) и matplotlib (для построения графика).
- Значения H генерируются с помощью функции np.linspace от 0 до 32 м.
- Производится вычисление скорости потока v по заданной формуле.
- Вычисление расхода Q производится по формуле Q = (π∙d²/4)∙v.
- С помощью matplotlib строится график зависимости Q от H.
──────────────────────────────
Таким образом, программа визуализирует степенную зависимость Q от H (с √H).
Запустив данный код, вы получите график зависимости расхода Q от напора насоса H.