ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Истечение через отверстие в тонкой стенке из "Гидравлические и пневматические системы " Рассмотрим истечение жидкости через отверстие диаметром в стенке бака, расположенное на глубине Щ, в газовую среду с некоторым избыточным давлением (рис. 6.1, а). При этом предполагается, что если отверстие мало по сравнению с размерами бака и глубиной Щ, то другие стенки бака и свободная поверхность жидкости не влияют на приток жидкости к отверстию. [c.61] Характер истечения в этом случае показан на рис. вЛ,б. Частицы жидкости приближаются к отверстию из всего близлежащего объема, двигаясь по различным траекториям. Некоторые из них при попадании в отверстие должны изменить направление своего движения на 90°. Так как каждая частица имеет массу, то мгновенно изменрпъ направление своего движения она не может. Следствием этого является сжатие струи жидкости при истечении. Процесс сжатия струи практически завершается на расстоянии, равном примерно одному диаметру отверстия, и после этого струя приобретает цилиндрическую форму с диаметром поперечного сечения d . Точно такими же будут условия истечения, если отверстие выполнено в толстой стенке со снятием фаски с внешней стороны. [c.61] Таким образом, на основании сравнения формул (6.3) и (6.4) можно сформулировать физический смысл коэффициента скорости ф. Это величина, равная отношению средней скорости истечения реальной жидкости к скорости истечения идеальной жидкости в тех же условиях. Очевидно, что при истечении реальной жидкости коэффициент ф всегда меньше единицы. [c.63] Таким образом, физический смысл коэффициента расхода ц состоит в том, что он численно равен отношению действительного расхода Q при истечении жидкости к тому расходу (Э , который имел бы место при отсутствии сжатия струи и сопротивления истечению. [c.63] Следует обратить внимание на то, что Q не является расходом при истечении идеальной жидкости, так как идеальная жидкость отличается от реальной только отсутствием вязкости. Эффект же сжатия струи при истечении идеальной жидкости, связанный с инерционными свойствами частиц жидкости, в условиях отсутствия трения проявляется в еще большей степени. [c.63] При помощи формулы (6.7) решается основная задача — определение расхода жидкости при истечении. Она широко применяется при расчетах элементов машиностроительных гидросистем. [c.64] Таким образом, нами введены в рассмотрение три коэффициента — е, ф и ц, характеризующие процесс истечения жидкости. Все они являются функцией числа Рейнольдса Re. Однако для маловязких жидкостей (воды, бензина и др.), истечение которых, как правило, происходит при больших значениях Re, эти коэффициенты практически постоянны е = 0,64 ф = 0,97 ц = 0,62. При истечении минеральных масел через круглые отверстия в области квадратичного сопротивления можно принять ц = 0,65. [c.64] Вернуться к основной статье