Обычно при расчете сифонного трубопровода решается задача второго типа. Сифоном называется трубопровод постоянного диаметра, выполненный в виде петли, лежащей выше уровней жидкости в двух резервуарах, которые он соединяет (рис. 39). Необходимым условием работы сифона является наличие относительного вакуума в трубопроводе (т.е. давление в нем должно быть меньше атмосферного, если жидкость в резервуаре контактирует с атмосферой). Тогда движущей силой процесса становится разность уровней жидкости в резервуарах, т.е. Н1_ Н2 (при Н1> Н2) независимо от высоты поверхностей, на которых расположены резервуары. Отсюда в соответствии с законом Бернулли и в предположении, что уровни жидкости в резервуарах практически постоянны и Sтрубопровода <<Sрезервуаров, т.е. на поверхности резервуаров υ1 ≈ υ2 ≈ 0, для сечений 1 – 1 и 2 – 2 (рис. 39) должно выполняться:
,
откуда с учетом сделанных допущений ∆h1-2 = H1 – H2. С другой
стороны,
∆h1-2 = ∆hℓ + ∆hм = = ,
где υ - скорость в соединительной трубе.
Отсюда
υ= ,
иQсифона = υ · S =
= ,
Рис. 39.Принципиальная схема
сифона и параметров для его расчета
где R. = - эффективный коэффициент сопротивления короткого трубопровода.