ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Истечение жидкости из отверстий и насадков из "Гидравлика и гидропровод Издание 3 " При истечении жидкости в неподвижную жидкую или газовую среду из трубопровода или отверстия в резервуаре образуется свободный поток, не ограниченный твердыми стенками, называемый струей. Струи подразделяют на затопленные и незатопленные. К первым относят струи, вытекающие в среду, плотность которой равна плотности свободного потока, а ко вторым — струи, вытекающие в среду существенно меньшей плотности, например, водяная струя, вытекающая в воздушное пространство. [c.138] Рассмотрим установившееся истечение воды в воздушную среду через круглое отверстие диаметра do в вертикальной стенке резервуара (рис. 8.6), заполненного жидкостью таким образом, что расстояние от оси отверстия до свободной поверхности равно Я. Отверстие считается малым, если do 0,1Н. В этом случае давление жидкости во всех точках площади отверстия можно считать примерно одинаковым, равным давлению в центре отверстия. Причем, если площадь свободной поверхности жидкости Sn неизмеримо больше площади отверстия So (Sn So) можно считать, что обьем жидкости в резервуаре в результате ее истечения не изменяется, а потому Я - onst. Это условие и определяет установившийся характер течения. [c.138] Выразим потери напора hi-2 в виде Ai —г = где С,— коэффициент сопротивления отверстия. Очевидно, что величина тем меньше, чем тоньше стенка резервуара. В дальнейшем будем считать, что истечение происходит через отверстие в тонкой стенке, что практически достигается заострением его кромок. [c.139] Возможен и другой способ экспериментального определения р, основанный на измгаении поля скоростей в сечении струи, но он более трудоемок и может быть практически осуществлен лишь при больших диаметрах струй. [c.140] Коэффициент (р зависит от критерия Рейнольдса, который для струй определяется по формуле Яе = и обычно превышает 110 . [c.140] Кромки отверстия формируют поверхностный пограничный слой в струе, где скорость жидкости при приближении к поверхности струи уменьшается. Причем чем больше диаметр струи, тем меньше влияния на ее движение в зоне истечения оказывают кромки отверстия. То есть с увеличением диаметра струи При истечении воды в воздух из круглых отверстий в тонкой стейке о 30 мм обычно принимают (р- 0,97 - 0,98. [c.140] При истечении из круглого отверстия в тонкой стенке обычно принимают 0,62 и - 0,60 - 0,61. [c.141] Исследования показывают, что такие же значения величина /л имеет при истечении из отверстий в тонкой стенке затопленных струй. [c.141] Если поток жидкости подается к отверстию в тонкой стенке по трубе, диаметр которой в несколько раз превышает диаметр отверстия, то коэффициент сжатия увеличивается. Этот вид сжатия струи принято называть несовершенным. [c.141] При практическом использовании свободных потоков, в зависимости от целей, которые требуется достигнуть с их помощью, для формирования струй применяют различные насадки. [c.141] Так как величина вакуума в воде не может превышать Юм, поэтому при Я я 13 м происходит срыв истечения, что выражается в отрыве струи от стенок насадка. В этом случае струя в насадке имеет диаметр меньше, чем диаметр насадка, как показано на рис. 8.76, с коэффициентами истечения такими же, как и при истечении из отверстия в тонкой стенке. [c.141] Еще большего увеличения расхода жидкости можно достичь при истечении свободного пото через конический расходящийся насадок с углом конусности 5 - 7 . На выходе из такого насадка площадь сечения струи больше площади входного отверстия 1). Такие насадки применяют в качестве отсасывающих труб на гидроэлектростанциях или сливных устройств на гидротехнических сооружениях, где требуется получить большой расход при ограниченных размерах отверстия. Для выходного сечения такого насадка коэффициенты расхода и скорости (Ц= р) принимают равными 0,48. [c.142] Для обеспечения большей дальнобойности и разрушающей силы струи (в пожарных бранспойтах и в гидромониторах) применяют конические сходящиеся или коноидальные насадки. [c.142] Коноидальным называется насадок, выполненный по форме, которую имеет поверхность струи, вытекающая из отверстия. При течении через такой насадок гидравлические потери сводятся к минимуму, а коэффициент расхода достигает величины 0,98. [c.143] Вернуться к основной статье