Отверстия классифицируют следующим образом:
1.По размеру.
Рис. 38. |
б) большие отверстия, когда или .
2. По толщине стенки, в которой сделано отверстие:
а) отверстия в тонкой стенке, когда или , где t – толщина стенки;
б) отверстия в толстой стенке, когда или .
3.Поформеразличают круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные и другие отверстия.
Истечение жидкости через отверстия в тонкой стенке при постоянном уровне
Рис. 39. |
.
Обозначим величину
.
Величину называют коэффициентом скорости.
С учетом введенного обозначения
.
Для идеальной жидкости и . Тогда
.
Это уравнение называется формулой Торичелли. Оно показывает, что скорость в начале вытекающей струи равна скорости свободного падения тела, упавшего с высоты .
В случае, когда давления снаружи и в резервуаре одинаковы , то весь напор истечения сводится к геометрическому напору, т. е. . Это бывает обычно при расчете истечения из открытых резервуаров в атмосферу.
Расход жидкости определится как произведение скорости истечения на площадь сжатого сечения струи
,
где – коэффициент сжатия струи, равный отношению площади сжатого сечения к площади отверстия .
Величину обозначают через и называют коэффициентом расхода.
Таким образом, расход жидкости, вытекающей через отверстие, определяют по формуле
.
Числовые значения коэффициентов , и остаются при этом практически теми же.
Виды насадков
Насадкой называется отрезок трубы, длина которого в несколько раз больше внутреннего диаметра. Рассмотрим случай, когда к отверстию в стенке резервуара присоединен насадок диаметром d , равным диаметру отверстия.
На рис. 44 показаны наиболее распространенные виды насадок, применяемые на практике:
Рис. 44. |
Цилиндрические насадки встречаются в виде деталей гидравлических систем машин и сооружений. Конические сходящиеся и коноидальные насадки применяют для увеличения скорости и дальности полета струи воды (пожарные брандспойты, стволы гидромониторов, форсунки, сопла и др.).
Конические расходящиеся насадки применяют для уменьшения скорости и увеличения расхода жидкости и давления на выходе во всасывающих трубах турбин и др. В эжекторах и инжекторах также имеются конические насадки, как основной рабочий орган. Водопропускные трубы под насыпями дорог (с точки зрения гидравлики) также представляют собой насадки.
3. Гидравлический удар в трубах.
Гидравлическим ударом называется резкое повышение давления, возникающее в напорном трубопроводе при внезапном торможении потока рабочей жидкости.
H |
υo
L
T =
T – фаза гидравлического удара
C – скорость распространения ударной волны
∆p = ρCυ0
∆p – заброс давления при гидроударе
υ0 – скорость течения жидкости
С =
Еж – модуль упругости жидкости
Е – модуль упругости материала трубы
Если Тз < , то прямой гидроудар
∆p = ρCυ0
Если Тз > , то непрямой гидроудар
∆p! = ρCυ0
T = , то ∆p! = 2ρυ0
4. Уравнение Бернулли.
Уравнение Бернулли для идеальной жидкости
Уравнение Бернулли для реальной жидкости
z – геометрический напор;
p/ρg – пьезометрический напор;
υ2/2g – скоростной напор.
Сумма трех высот называется полным напором Н.
Дата: 2019-02-19, просмотров: 365.