Истечение через шалые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре

Истечение через шалые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре

Истечение через шалые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре. Рассмотрим различные случаи истечения жидкости из резервуаров, резервуаров и котлов через отверстия и сопла (короткие трубки различной формы) в атмосферу или в газонаполненное пространство. Та же жидкость. Этот случай движения жидкости характеризуется тем, что во время выдоха потенциальная энергия, которую жидкость удерживает в резервуаре, преобразуется в кинетическую энергию или уменьшается свободное течение, с увеличением или уменьшением потерь.

Представьте себе большой резервуар с небольшим круглым отверстием в стенке чувствительной к давлению жидкости, достаточно большой глубиной # 0 от свободной поверхности (рис.1.78).Через это отверстие жидкость поступает в воздушное (газовое) пространство под давлением rg. Сделайте отверстие такой формы, как показано на рисунке. 1.79, а, то есть выполненный в виде отверстия в тонкой стенке без обработки входного сигнала Имеет форму, показанную на краю или рисунке. 1.79, Б, то есть она сделана из толстых стен, но на холмистой стороне имеется острый входной край. Условия для оттока жидкости в этих 2 случаях точно такие же.

Основной проблемой в данном случае является определение расхода сопла и расхода жидкости с различными формами отверстий. Людмила Фирмаль

• Частицы жидкости приближаются к отверстию из всего соседнего объема и движутся ускоренным движением по различным гладким траекториям (см. рис.1.79, е).Струя отходит от стенки в конце отверстия и несколько сжимается. Струя принимает цилиндрическую форму на расстоянии, равном диаметру примерно 1 отверстия. Сжатие струи обусловлено необходимостью плавного перехода от движения жидкости в разных направлениях в резервуаре, от радиального движения к стенке, к осевому движению в струе. Поскольку размер отверстия предполагается небольшим по сравнению с давлением Н0 и размерами резервуара, его боковая стенка и свободная поверхность жидкости не влияют на поток жидкости в отверстие, в отличие от неполного сжатия, полное сжатие струи, то есть максимальное сжатие, наблюдается, как описано ниже.

• Степень сжатия оценивается коэффициентом сжатия Е, который равен отношению площади сжатого участка струи к площади отверстия. От свободной поверхности в резервуаре (разрез O на рис. 1.78) запишите уравнение Бернулли до 1 (разрез 1-1) сечения струи для той части жидкости, давление которой равно p9 и скорость которой предполагается равной нулю. Поскольку он уже цилиндрический, давление в нем равно давлению РХ окружающей среды. Вы будете иметь Где% коэффициент сопротивления Холла. Введение расчетного давления II = H0-r (p0-Px)/(получаем Поэтому, расход потока Для идеальной жидкости 2 = 0, a = 1, а следовательно, φ= 1 и расход идеальной жидкости b’I = USh (1-126） Из рассмотрения формулы (1.124) можно сделать вывод, что коэффициент скорости φ-это отношение фактической скорости к идеальной скорости жидкости.

Фактическая скорость разлива V всегда немного меньше идеальной из-за сопротивления, поэтому коэффициент скорости всегда меньше 1. (см. рис.1.79, Б). как показывают эксперименты, скорость ядра струи приблизительно равна идеальной (таким образом, введенный коэффициент Коэффициент скорости f следует рассматривать как среднюю скорость factor. In в случае выхода в атмосферу давление во всем поперечном сечении цилиндрической струи будет равно атмосферному давлению.

Распределение скоростей в поперечном сечении струи равномерно только в центре поперечного сечения (внутри ядра струи), в то время как внешний слой жидкости несколько подавляется трением со стенкой. Людмила Фирмаль

• Используя соотношения (1.123) и (1.124), рассчитайте расход жидкости как произведение фактической площади поперечного сечения струи на фактический расход па、 ? = Л; = Е ^ П-У2%годовых, (1.128） ВПроизведение коэффициента e иp обычно обозначается буквой p и называется коэффициентом потока. | А-Иф. И Формула (1.128), наконец,= Y 2 ″ H или? = ^ 0 U2D^, (1.129） Где Dp-разность давлений, рассчитанная под влиянием которой происходит отток. Используя формулу (1.129), решается основная задача-определяется расход. Это относится к случаям, описанным в настоящем пункте, и ко всем случаям истечения срока действия, описанным в следующих пунктах.

Трудность использования этой формулы заключается в достаточно точной оценке коэффициента потока p. Из Формулы (1.129)、 ? = ми Это означает, что коэффициент расхода представляет собой отношение фактического расхода к расходу 0^.Это происходит, когда нет сжатия струи и сопротивления. () значение n не является расходом потока, в то время как идеальная жидкость течет. Это связано с тем, что сжатие струи осуществляется даже при отсутствии гидравлических потерь. Фактический расход всегда меньше теоретического значения, следовательно, коэффициент расхода Р всегда меньше 1 из-за влияния 2 факторов: коэффициента струи и resistance. In в одних случаях первый фактор оказывается более влиятельным, а в других-2-й фактор. Коэффициент сжатия, который принимается во внимание является.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Поворот русла.
2. Местные сопротивления при ламинарном течении.
3. Истечение при несовершенном сжатии.
4. Истечение под уровень.