Каков диаметр трубопровода, если скорость воды составляет 2 м/с, а объемный расход воды составляет 0,314 м3/с?

Содержание вопроса: Расчет диаметра трубопровода

Пояснение: Чтобы рассчитать диаметр трубопровода, воспользуемся формулой для объемного расхода воды через трубу. Для этого можно использовать формулу Торричелли – Чези:

Q = A * v,
где Q - объемный расход воды, A - площадь поперечного сечения трубопровода и v - скорость воды в трубе.

Выразим площадь поперечного сечения трубопровода через диаметр (D):

A = π * (D/2)^2 = (π/4) * D^2,

где π - математическая константа, приближенное значение равно 3,14.

Подставим данную формулу в уравнение объемного расхода воды:

Q = (π/4) * D^2 * v.

Теперь, чтобы решить уравнение и найти значение диаметра (D), подставим известные значения объемного расхода (Q = 0,314 м3/с) и скорости (v = 2 м/с):

0,314 = (3,14/4) * D^2 * 2.

Решим уравнение относительно диаметра (D):

D^2 = (4 * 0,314) / (3,14 * 2).

D^2 = 0,2.

D ≈ √0,2.

D ≈ 0,45 м.

Таким образом, диаметр трубопровода составляет примерно 0,45 метра.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, можно изучить основы гидравлики и принципы потока жидкости через трубы. Также полезно освоить навык применения математических формул для решения подобных задач.

Закрепляющее упражнение: Скорость воды в трубе составляет 3 м/с, а объемный расход воды равен 0,5 м3/с. Каков диаметр трубопровода? (Ответ округлите до двух знаков после запятой).