Для определения напора на насосе в данной задаче необходимо воспользоваться уравнением Бернулли для потока жидкости в трубах.
Уравнение Бернулли имеет вид:
P1 + ρgh1 + 0.5ρv1^2 = P2 + ρgh2 + 0.5ρv2^2,
где P1 и P2 – давления в начале и конце рассматриваемого участка трубы;
ρ – плотность жидкости;
g – ускорение свободного падения;
h1 и h2 – высоты рассматриваемого участка трубы над выбранной нулевой отметкой;
v1 и v2 – скорости потока жидкости на начале и конце рассматриваемого участка трубы.
Первый шаг: Найти высоты гидростатических уровней h1 и h2.
Так как уровень стволов Б находится на одном горизонтальном уровне с разветвлением и окном 3-го этажа, то h1 = h2 = 3 этажа = 3 * hэтажа.
Второй шаг: Найти значения скоростей потока v1 и v2.
Для этого воспользуемся уравнением непрерывности: A1v1 = A2v2,
где A1 и A2 – площади поперечного сечения трубы на начале и конце рассматриваемого участка трубы.
Третий шаг: Найти давления P1 и P2.
P1 можно принять за атмосферное давление, так как стволы Б открыты в окно 3-го этажа.
P2 – давление на выходе из стволов Б, которое является искомым напором.
Четвертый шаг: Подставить найденные значения в уравнение Бернулли.
P1 + ρgh1 + 0.5ρv1^2 = P2 + ρgh2 + 0.5ρv2^2,
P2 = P1 + ρgh1 + 0.5ρv1^2 – ρgh2 – 0.5ρv2^2.
Пятый шаг: Вычислить значения выражения P2 и получить искомое значение напора.
В шестом шаге следует проверить правильность полученного результата и проанализировать его с точки зрения физической реалистичности исходных данных.
Таким образом, решив данный набор уравнений, можно определить напор на насосе.