Истечение жидкости через отверстия в тонкой стенке

S 49. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ В ТОНКОЙ СТЕНКЕ [c.196]

Сопоставление истечения жидкости через отверстие в тонкой стенке с истечением через насадок Вентури. В случае насадка Вентури (при истечении в атмосферу) [c.392]

При истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке вследствие непараллельности линий тока подходящего к отверстию потока струя жидкости на выходе из отверстия сужается (рис. 62, б). На расстоянии, равном примерно половине диаметра, образуется так называемое сжатое сечение, имеющее наименьшую площадь со,, и практически параллельноструйное движение. Обозначим отношение б)(, к соо буквой е и назовем его коэффициентом сжатия струи е = с Шо <С 1- При так называемом совершенном сжатии, когда боковые стенки и дно резервуара отстоят от отверстия на расстоянии не менее трех-пятикратной величины размера отверстия и не оказывают влияния на форму вытекающей струи, е = 0,61 0,64. [c.108]

Рис. 6.1. Схемы истечения жидкости через отверстие в тонкой стенке в газовую среду (а) и формирования струи б)

Рис. 6.2. Схема истечения жидкости через отверстие в тонкой стенке под уровень

Безотрывный режим истечения характеризуется тем, что внутри насадка поток жидкости вначале сжимается до некоторого минимального поперечного сечения, площадь которого можно определить по значению коэффициента сжатия струи е, взятого для случая истечения жидкости через отверстие в тонкой стенке (см. подразд. 6.1), а затем расширяется до размеров отверстия в насадке. В итоге при таком режиме истечения из насадка на его выходе сжатие струи отсутствует (е = 1) и площадь сечения струи равна площади проходного сечения отверстия в насадке. Поэтому в данном случае при определении расхода Q по формуле (6.7) коэффициент расхода ц = ф. [c.66]

Сравнение полученных коэффициентов скорости ф и расхода ц со значениями этих коэффициентов при истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке (ф = 0,97, ц = 0,62) показывает, что при безотрывном истечении через цилиндри- [c.66]

Увеличение расхода Q при этом является следствием отсутствия сжатия струи на выходе из насадка. Кроме того, при безотрывном истечении на входе в насадок поток сжимается, а значит, в соответствии с законом Бернулли скорость движения жидкости увеличивается, а давление в этом месте уменьшается по сравнению с давлением среды, куда происходит истечение. Причем степень сжатия потока, а следовательно, и степень уменьшения давления в узком сечении потока тем больше, чем больше расчетный напор Яр. При этом на входной кромке отверстия создается больший перепад давления, чем при истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке при одном и том же Н . В результате этого обеспечиваются дополнительный приток жидкости из бака в насадок и увеличение расхода Q. [c.67]

Значения и могут быть определены по выражениям для истечения жидкости через отверстие в тонкой стенке [см. также выражение (74)] . [c.472]

Истечение жидкости через отверстия в тонкой стенке при постоянном уровне [c.165]

Рассмотрим случай истечения под уровень (рис. IX.7). Пусть разность уровней жидкости в резервуарах равна у, площади поперечного сечения резервуаров соответственно 01 и Ог- Определим время выравнивания уровней при истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке. За бесконечно малый промежуток времени из первого резервуара вытечет объем жидкости [c.171]

При истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке под воду (рис. VII. 2) расход может быть определен по расчетной зависимости, также составленной на основе уравнения Д. Бернулли. Выберем два сечения на свободной поверхности в бьефах в верхнем 1—1 и в нижнем 2—2. Плоскость сравнения п — п проведем через центр тяжести отверстия в тонкой стенке. Тогда имеем [c.146]

При истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке происходит преобразование потенциальной энергии давления рабочей жидкости в кинетическую энергию струи. [c.132]

Отверстием в тонкой стенке называется такое отверстие, края которого имеют острую кромку, причем толщина стенки не влияет на форму и условия истечения струи. Следовательно, при протекании жидкости через отверстие в тонкой стенке возникают только местные потери энергии, аналогичные потерям энергии при внезапном сужении потока (рис. 120). [c.194]

В приближенных расчетах истечения маловязких жидкостей через отверстия в тонкой стенке принимают х яа 0,60-=-0,61 ф rj 0,97 е 0,62-0,63. [c.178]

Коэффициент расхода при полном сжатии струи. Расчет подобного местного сопротивления производится по формуле Торичелли для вычисления скорости истечения реальной жидкости через отверстия в тонкой стенке [c.26]

При условии постоянства давления по сечению потока скорость истечения идеальной жидкости через отверстие в тонкой стенке рассчитываются по формуле Торичелли [c.26]

Если происходит истечение жидкости через отверстие в боковой стенке сосуда (рис. 27-15, б), которое столь мало, что давление по его сечению можно считать постоянным, то проведенное выше рассуждение остается справедливым и для этого случая. [c.289]

Истечение жидкости через отверстия. Скорость истечения идеальной жидкости через отверстие в тонкой стенке при условии постоянства давления по сечению потока рассчитывается по формуле Торичелли [c.24]

На основании этих данных многие исследователи считают, что коэффициент расхода ртути при истечении ее из отверстия можно определять так же, как и воды, при равных условиях, уменьшая его на 3—4%. Для смазочных масел коэффициенты расхода следует, наоборот, увеличивать на 9—10%. Приведенные рекомендации не вполне обоснованны, так как вязкость и химический состав отдельных жидкостей, несомненно, должны влиять на характер протекания их через отверстия. Однако законы гидравлического подобия указывают, что скорость протекания жидкости через отверстие в тонкой стенке мало зависит от вязкости, если перед отверстием нет заметных скоростей и движение формируется в пределах самого отверстия. Следовательно, коэффициенты расхода для жидкостей различной вязкости, по-видимому, не должны сильно различаться между собой. Указанное положение относится лишь к случаю, когда пути, проходимые жидкостью со значительными скоростями на подходе к отверстию, незначительны по своему протяжению. Для отверстий, устроенных в толстой стенке, или для отверстий с какими-либо приспособлениями, препятствующими хотя бы на коротком участке свободному растеканию струи, вязкость жидкости оказывает существенное влияние на величину коэффициентов расхода ц и скорости ф. [c.141]

При истечении вязких жидкостей через отверстия в тонкой стенке коэфициент расхода л зависит от числа Яе. Значения (а = = / (Яе) представлены на фиг. 113. [c.462]

Внешним цилиндрическим насадком называется короткая трубка длиной, равной 2—6 диаметрам, без закругления входной кромки (рис. 4.4,а). На практике такой насадок часто получается в тех случаях, когда выполняют сверление в толстой стенке и не обрабатывают входную кромку (рис. 4.4,6). Истечение через такой насадок в газовую среду может происходить двояко. Схема течения, соответствующая первому режиму, показана на рис. 4.4,а, б. Струя после входа в насадок сжимается примерно так же, как и при истечении через отверстие в тонкой стенке. Затем, вследствие того что сжатая часть струи окружена завихренной жидкостью, струя постепенно расширяется до размеров отверстия и из насадка выходит полным сечением. Этот режим истечения называют безотрывным режимом. [c.78]

Таким образом, сопротивления протеканию жидкости через внутренний цилиндрический насадок больше, чем для внешнего насадка. Соответственно расход через заполненный внутренний насадок меньше, чем расход через внешний цилиндрический насадок, на 13,5%, но все же больше, чем расход при истечении из малого отверстия в тонкой стенке, также примерно на 14%. [c.144]

Максимальной удельной кинетической энергией обладает струя жидкости, вытекающая из коноидального насадка. Большую кинетическую энергию имеют также струя, вытекающая из круглого отверстия в тонкой стенке, и струя, протекающая через конический сходящийся насадок. Несмотря на то что пропускная способность внешнего насадка значительно выше пропускной способности отверстия в тонкой стенке, кинетическая энергия струи жидкости, вытекающей через отверстие в тонкой стенке, несколько больше, чем у струи цилиндрического внешнего насадка. Насадки конические расходящиеся отличаются мини мальными значениями скорости и удельной кинетической энергии. Гидравлические сопротивления достигают наибольшей величины при истечении жидкости через конический расходящийся насадок, а наименьшей — через коноидальный. Рассмотренные гидравлические характеристики малых отверстий в тонкой стенке и насадков различных типов помогают ориентироваться при их выборе для практического применения при расчете и конструировании отдельных сооружений или устройств. [c.160]

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]

Напор, при котором в сжатом сечении насадки давление равно давлению паров жидкости при данной температуре, называется критическим напором. Напор более критического делает истечение аналогичным истечению через отверстие в тонкой стенке (струя не касается стенок насадки) [c.464]

Рис. 8.6 Истечение жидкости из резервуара через отверстие в тонкой стенке

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ МАЛОЕ ОТВЕРСТИЕ В ТОНКОЙ СТЕНКЕ ПРИ ПОСТОЯННОМ НАПОРЕ [c.111]

Рис. 7.1. Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке

Насадками называют короткие трубки различной формы, приставляемые к отверстию в стенке резервуара или к концу трубы с целью получения более компактной и дальнобойной струи, а в ряде случаев и для увеличения расхода жидкости через отверстие. Для определения скорости истечения и расхода жидкости через насадки применяют те же формулы (7.2) и (7.4), что и для малого отверстия в тонкой стенке, только коэффициенты q), е и р [c.116]

К этой группе относят расходомеры, основанные па зависимости между расходом и высотой уровня капельной жидкости при свободном истечении ее через отверстие в дне или боковой стенке сосуда. В зависимости от расположения отверстия и его формы последние могут быть полностью затопленные (обычно круглой формы) —малые отверстия, в тонкой стенке (см. 6.1), частично затопленные (щелевой формы) —водосливы (см. 6.4). Измеряя высоту уровня жидкости над центром малого отверстия или порогом водослива по формулам, приведенным в 6.1 п 6.4, можно подсчитать расход жидкости. [c.139]

На рис. 3-20 и 3-21 показаны фотографии истечения газа в жидкость через отверстие в тонкой стенке, полученные А. С. Васильевым, В. С. Талачевым, В. П. Павловым и А. Н. Плановскнм. Bimua очень сложная, существенно нестационарная картина движения газа. Соответствующая картина течения жидкой фазы на этих фотографиях ие видна. [c.62]

При истечении до отрыва потока от стенок давление в узком сечении потока приближается к давлению насыщенных паров. Как известно (см. подразд. 4.3), в потоке при таком давлении следует ожидать возникновения кавитации. Однако кавитационный режим течения при истечении в газовую среду не успевает сформироваться. Возникающая начальная стадия кавитации способствует проникновению газовой среды внутрь насадка. Начиная с этого момента струя жидкости после сжатия теряет взаимодействие со стенками насадка и уже не расширяется, а перемещается внутри насадка, не соприкасаясь с его стенками. Истечение становрггся таким же, как и при истечении через отверстие в тонкой стенке (см. подразд. 6.1), с теми же значениями коэффициентов б, ф и ц. Таким образом, при смене режима истечения происходит скачкообразное уменьшение расхода приблизительно на 20 % за счет существенного сокращения площади сечения потока. [c.67]

При истечении жидкости через внешний цилиндрический наеадок (короткая труба длиной s, равной нескольким диаметрам d ее отверстия [5 (3 -г 4) d] без закругления входной кромки) или через отверстие, выполненное в стенке коршуса гидроагрегата соответствующей толщины, расход жидкости при этом же диаметр больше примерно на 30%, чем при истечении через отверстие в тонкой стенке. [c.89]

Целью расчета процесса истечения — определение расхода жидкости и скорости истечения при заданных яаноре и размерах системы или определение необходимого напора и размеров при заданном расходе вытекающей жидкости. Расчетные зав1Исимости зависят от характера процесса истечения. Рассмотрим случай установившегося истечения жидкости в атмосферу с давлением рат через отверстие в тонкой стенке сосуда (рис. 1.36,а). На рис. 1.36,6 в увеличенном виде показаны возможные формы выходного отверстия. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...