Скорость истечения из отверстия в резервуаре газа

Рассмотрим истечение газа из резервуара через сужающееся сопло (рис. 11.3). Размеры резервуара будем считать настолько большими по сравнению с размером отверстия, что скорость жидкости в резервуаре можно считать равной нулю. Если конфигурация сопла выбрана надлежащим образом, то распределение скоростей на срезе сопла будет практически равномерным. Обозначим через ро, Гр значения параметров газа внутри резервуара они, очевидно, будут являться параметрами торможения. Давление во внешней среде и на срезе сопла обозначим через pi, параметры газа в сечении 1-1 через Ui, Pj, Tj, площадь выходного отверстия сопла через S. [c.421]

Чтобы понять это очень важное обстоятельство, обратимся к схеме рис. 138. Скорость в отверстии образуется за счет энергии давления в резервуаре. Давление в вытекающей струе равно давлению окружающей среды и управляется им, поскольку влияние среды распространяется на струю (сечение К—К) с местной скоростью звука. Вследствие того, что сами частицы газа движутся из резервуара наружу со скоростью истечения о, скорость распространения влияния окружающей среды против движения относительно отверстия составит а — о. Однако указанное внешнее влияние среды действует на процесс истечения до тех пор, пока скорость истечения меньше а. [c.248]

Скорость ист,ечения газа из отверстия в резервуаре. В 6 была решена задача о скорости истечения несжимаемой жидкости из отверстия в резервуаре. Рассмотрим теперь аналогичную задачу для газа. Пусть в резервуаре находится газ под давлением, которое мы обозначим через />тах- Через отверстие в стенке газ вытекает в атмосферу, давление в которой обозначим через р . Вычислим скорость истечения газа. Возьмем в вытекающей струйке два сечения одно —внутри резервуара, где давление равно / тах, а скорость можно считать равной нулю, и другое — после выхода из резервуара, где давление равно р , а скорость равна V. Запишем для этих двух сечений уравнение (25) [c.97]

Выражение (23.21) называется формулой Сэн-Венана, которая применяется для расчета скорости докритического истечения газа. Из этой ( юрмулы следует, что скорость истечения газа, например, в атмосферу (р - ра) с ростом давления ро в резервуаре увеличивается. Однако, поскольку при подходе к отверстию поток газа имеет монотонно сужающуюся ( рму, то рост скорости его истечения имеет предел. Максимальная скорость, устанавливающаяся в самом узком сечении потока газа, не может превышать критическую величину, равную скорости звука в газе. [c.489]

В разделах Г., посвящённых истечению жидкости из отверстий и через водосливы, приводятся расчётные зависимости для определения необходимых размеров отверстий в разл. резервуарах, шлюзах, плотинах, водопропускных трубах п т. д., а также для определения скоростей истечения жидкостей и времени опорожнения резервуаров. Гидравлич. теория фильтрации даёт методы расчёта дебита и скорости течения жидкости в разл. условиях безнапорного и напорного потоков (фильтрация воды через плотины, фильтрация нефти, газа и воды в пластовых условиях, фильтрация из каналов, приток к грунтовым колодцам и пр.). В Г. исследуется также движение наносов в открытых потоках и пульпы в трубах, методы гидравлич. измерений, моделирование гидравлич. явлений и нек-рые др. вопросы. [c.117]

Рассмотрим истечение газа из резервуара через сужающееся сопло (рис. 207). Размеры резервуара будем считать настолько большими по сравнению с размером отверстия, чтобы скорость [c.445]

Из резервуара, заполненного углекислотой, при постоянном давлении 15 ат и температуре 27° С через отверстие площадью сечения 18 мм вытекло в окружающее пространство 120 кг СОг коэффициент расхода газа и-= 0,6, а коэффициент скорости ф=0,85. Определить скорость и время истечения.. [c.98]

Автор очень обстоятельно и систематично развивает теорию течения газов и паров, хотя отдельные математические обоснования его продолжают быть достаточно слол< ными. В этой одной из основных частей учебника Быкова имеются следующие разделы общая теория течения газов и паров по трубам условия для достижения скоростью газа величины скорости звука конические и расходящиеся трубы истечение газов через отверстия графическое представление процесса истечения связь между коэффициентом сопротивления н показателем политропы частные случаи движения газов истечение газов из резервуара с переменным давлением истечение паров влажных и перегретых истечение пара через отверстие и расходящиеся насадки влияние вредных сопротивлений на истечение пара. [c.241]

В водоворотной зоне находятся жидкость и выделившиеся из нее пары и растворенные газы. Завихренная зона образуется в результате изгиба линий тока, вызванного условиями входа жидкости в отверстие. Струя заполняет все сечение насадка не сразу, а лишь на некотором расстоянии от входного отверстия. Зажатый в завихренной зоне воздух довольно быстро увлекается потоком, и на входном участке насадка образуется вакуум, величина которого зависит от скорости движения жидкости или по существу от напора. Вследствие разрежения (вакуума) жидкость подсасывается из резервуара скорость протекания жидкости в отверстии возрастает ввиду увеличения полного напора, слагающегося из напора над центром тяжести входного отверстия и величины вакуума в сжатом сечении. Вакуум, в свою очередь, несколько расширяет сжатое сечение. Увеличение скорости протекания жидкости через входное отверстие и увеличение площади сжатого сечения вызывают увеличение расхода через насадок по сравнению с истечением через отверстие в тонкой стенке. Однако наличие насадка ведет и к некоторым дополнительным потерям напора, что несколько снижает скорости в выходном сечении. Как будет показано далее, при сравнительно коротком насадке подсасывание жидкости в связи с образованием вакуума оказывает большее влияние на протекание жидкости, чем в какой-то мере возрастающие гидравлические сопротивления в насадке в результате расход жидкости через насадки увеличивается. При насадках длиной больше 40—50 диаметров эффект подсасывания не компенсирует возрастающие гидравлические потери по длине насадка, и расход жидкости через такой насадок оказывается равным или меньшим расхода через отверстие в тонкой стенке. [c.143]

Рассмотрим истечение газа из резервуара через небольшое отверстие при поддержании в резервуаре постоянного дзвления. Прежде всего найдем скорость истечения. Пусть (рис. XVI.15) внутри сосуда (сечение 1) давление равно Pi, плотность газа pi, температур его Гг, а у выхода из отверстия (сечение 2) соответственно рг, Рг и Гг, i opo Tb газа у выхода из отверстия-иг, а внутри сосуда [c.301]

Пусть из резервуара бесконечной вместимости происходит истечение упругой жидкости через суживающееся сопло (или отверстие) во внешнюю среду, давление в резервуаре обозначим р- . Примем, что вначале внешнее давление раврю также р , т. е. р = 1, в этом случае истечения не будет. Понизим давление в окружаюи1ей среде до р (понижение давления для наглядности дальнейших объяснений примем происходяш,им скачкообразно). Понижение давления, являясь местным возмущением, вызовет волну разрежения, распространяющуюся со скоростью звука во все стороны. В связи с этим в устье сопла установится давление р. Под действием разности давлений рх — р частицы упругой жидкости начнут вытекать из резервуара. Причиной истечения, т. е. движения частиц рабочего тела, является сила, пропорциональная указанной разности давлений. Под действием этой силы частицы газа приобретают ускорение, определяющее скорость истечения. Ясно, что при последующих понижениях давления сила, действующая на частицы газа, будет возрастать, а скорость истечения и массовыГ расход — увеличиваться. Понижая внешнее давление, можно, наконец, довести его до р = P pf, тогда скорость истечения и массовый расход достигнут значент" w,, и /)г,Понизим внешнее давление до р", меньшего, чем давление р . Волна разрежения, вызванная понижением давления до р и распространяющаяся со скоростью звука, уже не сможет изменить давление в устье насадки, так как среда вытекает из резервуара навстречу волне разрежения с той же местной скоростью звука, равной [c.219]

В этом частном случае, когда вход не зависит от давления в резервуаре, а выход прямо пропорционален давлению в резервуаре, постоянная времени равна вре- мени пребывания. При сверхзвуковых скоростях истечения газа его расширение происходит по адиабате, и значение скорости при определенном давлении до клапана может быть найдено в справочниках. При сверхзвуковых скоростях истечения через очень малые выходные отверстия значение расхода лежит где-то между соответст-вуюшим значением для адиабатического расширения и несколько большим значением, соответствующим изотермическому расширению. Точное значение расхода в этих случаях предсказать трудно. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...