Истечение через отверстие в тонкой стенке

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]

При 2-м режиме коэффициенты ничем не отличаются от истечения через отверстие в тонкой стенке. [c.48]

Рис. 3-20, Истечение через отверстие в тонкой стенке при умеренных скоростях.

Задача 7.7. Определить расстояние /, на которое будет падать струя воды при истечении через отверстие в тонкой стенке (см. рис. 7.1). Напор в баке Я = 4 м, й = 0,8 м, р, = р . Как изменится /, если к отверстию приставить коноидальный насадок Внешний цилиндрический насадок [c.138]

Когда Н Н р струя отрывается от стенок насадка, наступает истечение через отверстие в тонкой стенке при р = Раш Для холодной воды Нпр 14 м. [c.179]

Если при расчете истечения через отверстие в тонкой стенке (при bD tg = 0,15 -ь 0,25) получаем Л > 1, то следует принимать для подстановки в уравнение А=. [c.264]

Истечение через отверстие в тонкой стенке [c.61]

По сравнению с истечением через отверстие в тонкой стенке здесь происходит более заметное сжатие и коэффициент расхода получается меньшим. [c.222]

Проведем сравнение, как указьшалось, при равенстве ш и Я во всех случаях. Наибольшая скорость истечения, как видно из табл. 10.2, обеспечивается при истечении через отверстие в тонкой стенке, через сходя-Ш.ИЙСЯ и коноидальный насадки. Максимальная пропускная способность наблюдается при истечении через расходящийся и коноидальный насадки. [c.225]

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. 9.5. Истечение через отверстие в тонкой стенке

Поэтому, например, при истечении из отверстия в тонкой стенке с острыми кромками (рис. 130) струя вытекающей жидкости испытывает сжатие и ее площадь сечения на некотором небольшом расстоянии от отверстия оказывается меньше площади отверстия. При этом наблюдается также и изменение формы струи (так называемое явление инверсии струи), в основном вызываемое действием сил поверхностного натяжения, особенно сильно проявляющееся при истечении через некруглые отверстия. Так, если струя вытекает из квадратного отверстия (см. рис. 131), то в сечении 1—1 она принимает форму восьмиугольника, затем в сечении 2—2 получает крестообразную форму, в сечении 3—3 — форму, показанную на рисунке, и т. д. В случае круглого отверстия, расположенного в дне сосуда симметрично по отношению к его стенкам, струя жидкости со всех сторон подвергается одинаковому сжатию и в сжатом сечении также имеет форму круга. Опыт показывает, что в этом случае длина участка, на котором происходит сжатие струи, равна примерно 0,5 диаметра отверстия. [c.187]

Затопленное отверстие. При истечении из отверстия в тонкой стенке под уровень в области выхода струи из отверстия образуется сжатое сечение С—С, в котором распределение давления подчиняется гидростатическому закону (рис. 5.4). Предположим, что движение является установившимся. Напишем уравнение Бернулли для сечений 1—1 и С—С (плоскость сравнения О—О проходит через центр тяжести отверстия) , [c.129]

В гидравлике различают истечения через отверстия в тонкой и толстой стенке (насадки) в зависимости от условий сжатия струи бывают отверстия с совершенным и несовершенным, а также с полным и неполным сжатием. [c.194]

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]

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]

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]

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]

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]

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

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

Расход при истечении через внешний цилиндрический насадок больше, чем через отверстие в тонкой стенке, но вытекающая через отверстие струя обладает большей кинетической энергией, чем при истечении через внешний цилиндрический насадок. [c.225]

Рассмотренное явление может быть наглядно проиллюстрировано простым опытом. К насадку в месте предполагаемого наибольшего сжатия струи присоединяется изогнутая стеклянная трубка 1. Другой конец ее опуш,ен в открытый сосуд 2 с жидкостью (рис. 98). По этой трубке в насадок непрерывно засасывается жидкость, что, очевидно, возможно только при наличии разности давлений атмосферного и в насадке, т. е. при наличии в насадке вакуума. Этим можно объяснить непонятное на первый взгляд увеличение расхода при истечении из насадка по сравнению с истечением из отверстия в тонкой стенке. Благодаря вакууму насадок работает как своеобразный насос, дополнительно подсасывая жидкость. Вот почему, несмотря на увеличение потерь напора, расход жидкости по сравнению с истечением через отверстие увеличивается. [c.182]

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

Струя при входе в насадок сжимаетоя так же, как и при истечении через отверстие в тонкой стенке, а потом несколько расширяется и смыкается со стенкой. Расширение струи. объясняется необходимостью в яовшеник давления для преодоления сопротивлений 2-2, а в соответствии с [c.22]

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]

При S>0,04ii истечение с незаполненной насадкой можно рассматривать как истечение через отверстие в тонкой стенке. [c.158]

В гидравлике различают истечения через отверстия в тонкой и в толстой стенке истечение через отверстие в толстой стенке можно рассматривать как истечение через насадок. В зависимости от условий сжатия струи бывают отверстия с совершенным, несоэершен-ным, полным и неполным сжатием. [c.126]

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 значениях Я, близких к Япред, нарушается сплошность движения, внутри насадка возникает кавитация при Я>Ядрвд происходит срыв потока, струя отрывается от внутренней поверхности, насадка, и наступает второй режим истечения истечение при этом происходит так же, как через отверстие в тонкой стенке. [c.105]

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]

Рис. 1.36. Схема истечения через отЕерстие в тонкой стенке а — общий вид б — прямое отверстие в — расширяющееся отверстие

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...