Known :
z1 = 380 ft
z2 = 210 ft
D1 = 8 in
D2 = 4 in
hL = 36 ft
Solution :
Continuity Equation
Q1 = Q2
A1 • V1 = A2 • V2
(πD1²/4) • V1 = (πD2²/4) • V2
D1² • V1 = D2² • V2
8² • V1 = 4² • V2
V2 = 4V1 ... (i)
Energy Equation :
P1/γ + V1²/2g + z1 = P2/γ + V2²/2g + z2 + hL
Since P1 = P2, then
V1²/2g + z1 = V2²/2g + z2 + hL
V1²/2(32.2) + 380 = V2²/2(32.2) + 210 + 36
V2² - V1² = 8.63 × 10³ ... (ii)
Subtitute (i) into (ii)
(4V1)² - V1² = 8.63 × 10³
15V1² = 8.63 × 10³
V1 = 24 ft/s
Q = A1 • V1
Q = [π(8/12)² / 4] • 24
Q = 8.377 cfs