ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Истечение через насадки из "Гидравлика " Выше были рассмотрены случаи истечения жидкости из отверстий в тонкой стенке (стенка считается тонкой, если ее толщина 8 0,2ё, где й — диаметр отверстия). [c.180] При значительной толщине стенки характер явлений, наблюдаемых при истечении, существенно меняется вследствие влияния, оказываемого на струю толстой стенкой. Те же явления будут наблюдаться и при истечении из отверстия в тонкой стенке, снабженной короткой трубкой такого же диаметра, что и отверстие, и имеющей длину, равную толщине стенки в первом случае. Такие трубки называют насадками, они имеют весьма широкое применение. [c.180] Сжатие струи происходит только внутри насадка (внутреннее сжатие), выходное же сечение насадка работает полностью, поэтому коэффициент сжатия, отнесенный к выходному сечению, е=1. [c.181] Если истечение происходит в атмосферу, то вследствие сжатия струи в начале насадка давление в вихревой области оказывается меньше атмосферного и в ней создается разрежение (вакуум), способствующее выделению из жидкости растворенного в ней воздуха. Этот воздух затем захватывается протекающей по насадку жидкостью и увлекается ею, понижая прозрачность струи. [c.182] что в вихревой области образуется вакуум, легко убедиться, применяя уравнение Бернулли для двух сечений сжатого 1-1 и выходного 2-2 в конце насадка. Имеем Рг1рВ + 12ё= = Р2/рй + /2 + 2 1-2. где индексы 1 относятся к первому, а 2 — ко второму сечению. [c.182] При истечении в атмосферу рг = ра тм, 3 Рь как это видно из последнего уравнения, всегда меньше рг. [c.182] Из этого равенства видно, что в конечном счете вакуум зависит от напора над центром тяжести поперечного сечения насадка. [c.183] Прн больших напорах в насадке возможен разрыв струи и насадок перестает работать полным сечением. [c.183] Рассмотренное явление может быть проиллюстрировано весьма простым опытом. [c.183] Внутренний цилиндрический насадок (рис. 5.14) выполняется в виде трубки, приставленной к отверстию сосуда изнутри. [c.183] В таком насадке по сравнению с внешним ухудшены условия для входа жидкости, вследствие чего увеличивается степень сжатия струи внутри насадка и, следовательно, уменьшается коэффициент сжатия и возрастают потери напора на вихреобразо-вание. [c.183] Режим истечения через внутренний насадок определяется напором и отношением длины насадка / к диаметру отверстия с1. При длине насадка / 2,5 с жидкость заполняет все его выходное сечение коэффициент сжатия в этом сечении е=1, коэффициент скорости ф = 0,71. При / 1,5с/ насадок работает неполным сечением и жидкость вытекает из отверстия, не касаясь стенок насадка, что приводит к значительному уменьшению расхода ( х = 0,5). [c.184] Все коэффициенты истечения (е, ф, р-) Для конических насадков зависят от угла конусности 0. Опыт показывает, что в коническом сходящемся насадке коэффициент скорости ф возрастает с увеличением 0, а коэффициент расхода сначала увеличивается, достигая наибольшего значения [х = 0,946 при 0 = 13°, затем начинает убывать. [c.184] Следует иметь в виду, что при рассмотрении истечения жидкости через насадки все коэффициенты относятся к их выходному сечению. Если коэффициент расхода отнести к сечению отверстия в стенке, то вследствие конусности самого насадка он окажется значительно меньше, поэтому конические сходящиеся насадки по сравнению с цилиндрическими при больших выходных скоростях характеризуются меньшими расходами жидкости. [c.184] Таким образом, в конических расходящихся насадках скорость в выходном сечении оказывается значительно меньшей, чем во всех рассмотренных выше случаях. Причина этого — большие потери напора при резком сжатии и расширении струи в самом насадке. Расход же жидкости здесь увеличивается. На первый взгляд ввиду незначительности коэффициента расхода это может показаться несколько странным. Но необходимо учесть, что этот коэффициент относится к большому выходному сечению насадка. Если его отнести к малому выходному сечению, т. е. к сечению отверстия в стенке, он окажется много больше и достигнет значения 2—3. [c.185] В конических расходящихся насадках в месте сжатия струи создается значительный вакуум, поэтому они обладают свойством всасывания даже в большей степени, чем цилиндрические. [c.185] Коноидальиые насадки (рис. 5.17) имеют форму, близкую к форме струи жидкости, которая вытекает из отверстия в тонкой стенке. Естественно, что в этих насадках внутреннее сжатие оказывается наименьшим, внешнее сжатие отсутствует (8=1) и коэффициенты скорости и расхода больше, чем во всех рассмотренных случаях. Опыты показывают, что среднее значение ф = [1 = 0,97, а при особой тщательности выполнения и гладких стенках — до 0,995. [c.185] Несмотря на то что коноидальиые насадки дают наибольшие выходные скорости и расходы, их сравнительно редко применяют, главным образом из-за сложности изготовления. [c.185] Вернуться к основной статье