Шпаргалки к экзаменам и зачётам

Истечение жидкости из отверстий и насадков. Основные определения

Условия истечения:

- отверстия бывают большие и малые

- истечение может быть в атмосферу или пространство заполненной жидкостью.

- происходит с постоянным или переменным расходом.

- истечение через отверстие в тонкой стенки и истечение через насадки, т.е. короткие патрубки разной формы.

- отверстиями в тонких стенках называются отверстия, края которых имеют острую кромку, а толщина стенки не влияет на форму струи и условия истечения.

- отверстие будем называть малым, если его размеры не велики по сравнению с высотой, на котором в боковой поверхности находится свободная поверхность жидкости.

Установившееся истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке.

Истечение в атмосферу через отверстие с острой кромкой (или в тонкой стенке) в горизонтальном дне сосуда. Отверстия в тонких стенках называются отверстия, края которых имеют острую кромку, и толщина стенки не влияет на форму струи и условия истечения. Стенку можно полагать тонкой, если её толщина не превосходит 0,2 диаметра отверстия. Если же , то для получения такой же гидравлической картины следует заострить кромку отверстия. Истечение через такие отверстия отличается от других случаев высокой устойчивостью.

Малое отверстие – отверстие, если его размеры невелики по сравнению с высотой, на которой над отверстием (в боковой стенке) находится свободная поверхность жидкости. Все точки отверстия погружены на одну и ту же глубину под уровнем жидкости, при этом площадь отверстия много меньше площади свободной поверхности.

Рассмотрим установившееся истечение жидкости из резервуара через такое малое отверстие в дне при постоянной H глубине погружения. Сечение резервуара как у свободной поверхности, так и близ отверстий будем полагать достаточно большим для того, чтобы скорость в нем была весьма малой и соответствующий скоростной напор можно считать равным нулю.

Коэффициент сжатия . где w_с и w_о - площади поперечного сечения струи и отверстия соответственно; d_с и d_о - диаметры струи и отверстия соответственно.

Размер и форма отверстия влияют на величину коэф сжатия, вследствие чего эпсилон определяют для данный отверстий и напора опытным путем.

Для круглого отверстия в тонкой стенке при небольших числах Рейнольдса коэффициент сжатия довольно устойчив, изменяясь в пределах 0,61-0,64

Средняя скорость в сжатом сечении - где фи – коэффициент скорости (альфа – коэф. Кориолиса , равен единице, а эпсилон коэф. Сопротивления отверстия), он учитывает потери напора при прохождении жидкости через отверстие.

Напор жидкости -

Теоретический расход через отверстие -

Действительный расход -