Истечение жидкости из отверстий в тонкой стенке и насадков

Истечение жидкости из отверстий в тонкой стенке и насадков [c.34]

Выше были рассмотрены различные случаи истечения жидкости из отверстия в тонкой стенке. При значительной толщине стенки характер явлений, наблюдаемых при истечении, существенно изменяется вследствие направляющего влияния, оказываемого на струю толстой стенкой. Те же самые явления будут наблюдаться и при истечении из отверстия в тонкой стенке, снабженной короткой трубкой того же диаметра, что и отверстие, и имеющей длину, равную толщине стенки в первом случае. Такие трубки называются насадками и имеют весьма широкое применение на практике. [c.196]

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]

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]

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]

К насадку в месте предполагаемого наи-большего сжатия струи присоединяется изогнутая стеклянная трубка, опуш,енная другим концом в открытый сосуд с жидкостью (рис. 142). Наблюдая за этой трубкой, можно увидеть, как по ней в насадок непрерывно засасывается жидкость, что, очевидно, возможно только при наличии разности давлений, т. е. вакуума в насадке. Наличием вакуума в насадке можно объяснить также и 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 в этом случае, несмотря на увеличение потерь напора, расход жидкости увеличивается. [c.201]

В конических расходящихся насадках струя жидкости при входе в насадок испытывает значительное сжатие, затем быстро расширяется и заполняет все сечение. Внешнего сжатия при выходе из насадка здесь нет, и, следовательно, коэффициент сжатия е = 1. Однако при 0>8° происходит отрыв жидкости от стенок, насадок перестает работать полным сечением и истечение происходит как из отверстия в тонкой стенке. Коэффициенты истечения в расходящихся насадках изменяются в зависимости от 0 в среднем (при 0<8°) ф = ц 0,45. [c.183]

Короткие трубы. Из предыдущего изложения видно, что истечение жидкости из малых отверстий в тонкой стенке и протекание ее через насадки характеризуются постоянными (для каждого конкретного типа отверстия или насадка) значениями коэффициента скорости Ф и расхода х. [c.160]

Истечение жидкости из малых отверстий в тонкой стенке и протекание ее через насадки характеризуются постоянными (для каждого конкретного типа отверстия или насадка) значениями коэффициентов скорости ф и расхода ц. При наличии каких-либо дополнительных местных сопротивлений (повороты, колена, задвижки и т. п.) коэффициенты скорости и расхода в каждом отдельном случае будут определяться суммой сопротивлений, встречающихся по пути потока (до выходного сечения) в рассматриваемой системе. Если сумма местных потерь не очень мала по сравнению-с путевыми потерями (с потерями на трение по длине потока), то трубу называют короткой. [c.156]

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]

В применяемых на практике конических сходящихся насадках вакуума не обнаруживается, так как скорость струи в их сжатом сечении V не больше выходной скорости V, а следовательно, и давление Рс не меньше атмосферного Ра на выходе. Поэтому подсасывания жидкости з таком насадке нет, нет и увеличения расхода Q даже по сравнению с истечением жидкости из малого отверстия в тонкой стенке. Струя, выходящая из сходящегося насадка, обладает большой удельной кинетической энергией вследствие малой величины гидравлических сопротивлений = 0,06-т--ь0, 09), в чем и заключается смысл его применения. [c.159]

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]

Следует иметь в виду, что здесь, как и везде при рассмотрении истечения из насадков, все коэффициенты относятся к выходному сечению насадка. Если же коэффициент расхода отнести к сечению отверстия в стенке, то вследствие конусности самого насадка он окажется, конечно, значительно меньше поэтому конические сходящиеся насадки при больших выходных скоростях вместе с тем характеризуются меньшими по сравнению с цилиндрическими насадками расходами жидкости. [c.202]

При увеличении напора в сжатом сечении насадка возрастает вакуумметрическое давление и при данной температуре жидкости оно может достичь давления парообразования. В насадке при этом возникает кавитация, которая ведет к срыву области вакууммет-рического давления. Истечение будет происходить, как из отверстия в тонкой стенке. [c.66]

Сравнение основных характеристик истечения жидкости из отверстий и протекания ее через насадки приведено в табл. 111.2, где оУ2д= = ф2Яо —удельная кинетическая энергия струи, вытекающей из отверстия или насадка. Анализ табл. 111.2 показывает, что наибольшая скорость протекания жидкости характерна лля коноидального насадка, отверстия в тонкой стенке и конического сходящегося насадка. Макси- [c.149]

Одним из таких струеформирующих устройств является насадок цилиндрической формы, схема которого представлена на рис. 8.7а. Такой насадок имеет длину /- (3,5 - 4,0)йо- Истечение через него равносильно истечению через отверстие в толстой стенке и потому имеет ряд особенностей. При острых входных кромках на расстоянии примерно равном внутреннему диаметру насадка йо струя сужается с коэффициентом сжатия ЕвзГ 0,64. Пространство между струйным потоком и стенками насадка заполняется жидкостью, находящейся в вихреобразном движении, аналогичном тому, которое наблюдается в застойных зонах местных сопротивлений в напорных трубопроводах. Пройдя это сечение, струя начинает постепенно расширяться, заполняя к выходу все сечение насадка. Поэтому коэффициент сжатия на выходе из насадка становится равным 1. Образование застойной зоны приводит к заметным потерям энергии, поэтому коэффициент скорости <р для такого насадка (равный коэффициенту расхода ц) составляет 0,82. В данном случае наряду с уменьшением средней скорости в сравнении с истечением из отверстия в тонкой стенке имеет место увеличение расхода жидкости. Это значит, что в самом узком сечении потока в насадке средняя скорость жидкости больше, чем при истечении из отверстия в тонкой стенке. Подобный эффект связан с возникновением разряжения в застойной зоне, величина которого при расчете коэффициента потерь по формуле (6.44) с учетом вл" 0,64 и -0,82, достигает 0,75 Н. [c.141]

При истечении из внешнего цилиндрического насадка (рис. III. 15, а) образуется вакуум, вследствие чего жидкость подсасывается из резервуара. Поэтому коэффициент расхода для насадка больше, чем для отверстия в тонкой стенке такого же диаметра. Величина вакуума в насадке зависит от на пора Н и может быть оп-ределе.на по формуле [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...