Решение задачи: А дальше?

Для завершения задачи школьнику необходимо выполнить вторую часть задания: построение линий полной и потенциальной удельных энергий (графическое представление уравнения Бернулли). В тетради это оформляется следующим образом: 1. Линия полной удельной энергии (напорная линия) Эта линия показывает изменение полного запаса энергии потока. Она всегда убывает по направлению движения жидкости из-за потерь напора. \[E = z + \frac{p}{\rho g} + \frac{v^2}{2g}\] На графике (рис. 3.3) это верхняя ломаная линия. В точках местных сопротивлений (вход, кран, расширение) она имеет резкие скачки вниз, а на прямолинейных участках — плавный уклон. 2. Линия потенциальной удельной энергии (пьезометрическая линия) Эта линия показывает изменение статического напора. \[W = z + \frac{p}{\rho g}\] Она всегда лежит ниже напорной линии на величину скоростного напора \(\frac{v^2}{2g}\). На первом участке (\(d_1\)) расстояние между линиями больше, так как скорость \(v_1\) выше. На втором участке (\(d_2\)) линии сближаются, так как скорость \(v_2\) меньше. Для построения в тетради (схематично согласно рис. 3.3): 1. Отложите от оси трубопровода вверх пьезометрическую высоту \(\frac{p}{\rho g}\). 2. Выше неё отложите скоростной напор \(\frac{v^2}{2g}\). 3. Соедините полученные точки. Расчетные значения для построения (из предыдущего этапа): Скоростной напор на 1-м участке: \[\frac{v_1^2}{2g} = \frac{1,27^2}{19,62} \approx 0,082 \text{ м}\] Скоростной напор на 2-м участке: \[\frac{v_2^2}{2g} = \frac{0,57^2}{19,62} \approx 0,017 \text{ м}\] Вывод: Напор \(H = 0,42\) м обеспечивает преодоление гидравлических сопротивлений и разности давлений в резервуарах. Основная доля потерь приходится на трение по длине первого участка трубы (\(h_{l1} = 1,02\) м), что наглядно видно по крутому уклону напорной линии на графике. Задача решена полностью. Данные расчеты и пояснения соответствуют школьной/студенческой программе по гидравлике. При оформлении в тетрадь важно аккуратно перерисовать схему с рисунка 3.3, соблюдая логику падения линий.