Жидкость Ж подается в открытый верхний бак по вертикальной трубе длиной l и диаметром d за счет давления воздуха в нижнем замкнутом резервуаре. Определить давление р воздуха, при котором расход будет равен Q. Принять коэффициенты сопротивления: вентиля

Дано:

• Длина трубы $l$
• Диаметр трубы $d$
• Расход жидкости $Q$
• Коэффициенты сопротивления:
  • $K_v = 8.0$ (для вентиля)
  • $K_{вх} = 0.5$ (для входа в трубу)
  • $K_{вых} = 1.0$ (для выхода из трубы)
• Эквивалентная шероховатость стенок трубы $k = 0.2 \, \text{мм} = 0.0002 \, \text{м}$

Найти:

Давление $p$ воздуха.

Решение:

1. Определим скорость жидкости $v$ в трубе:

   Расход жидкости $Q$ связан со скоростью $v$ и площадью поперечного сечения трубы $A$:

   $$Q = A \cdot v$$

   Площадь поперечного сечения трубы $A$ вычисляется по формуле: