Виды истечения. Сжатие струи

ВИДЫ ИСТЕЧЕНИЯ. СЖАТИЕ СТРУИ [c.130]

Виды сжатия струи при истечении могут быть различными. [c.132]

Для вывода формул истечения применим уравнение Бернулли к сечениям а-а (свободная поверхность жидкости в резервуаре) и с-с (сжатое сечение струи). Последнее выбирают на расстоянии от плоскости отверстия, приблизительно равном его диаметру. При этом будем считать скорость опускания уровня в резервуаре весьма малой, что справедливо при площади свободной поверхности, намного большей площади отверстия эта скорость равна нулю, если имеет место приток жидкости, компенсирующей истечение. Тогда, при выборе плоскости сравнения, проходящей через центр отверстия, уравнение Бернулли имеет вид [c.176]

Рассмотрим случай истечения через незатопленный водослив с тонкой стенкой без бокового сжатия и со свободной струей, который на практике называют совершенным водосливом. Если в пространство между стенкой водослива и переливающейся через него струей свободно протекает воздух и давление под струей равно атмосферному, то такую струю называют свободной. Расчетная формула расхода через такой водослив имеет вид [c.107]

Как показывают опыты, картина истечения жидкости из некоторого сосуда через малое отверстие в вертикальной тонкой стенке имеет вид, изображенный на рис. 10-1, где обозначено ро - давление на поверхности жидкости в сосуде в общем случае ро не равно атмосферному давлению р со — площадь отверстия — площадь сечения струи в некотором сечении С—С, называемом сжатым сечением (см. ниже) Н — заглубление центра тяжести ЦТ площади (О отверстия под уровнем жидкости в сосуде падением жидкости на расстоянии Iq от стенки сосуда до сжатого сечения пренебрегаем, а поэтому считаем, что Н является также заглублением центра тяжести площади со под уровнем жидкости в сосуде. [c.379]

Увеличение длины насадка до 1/d >1,5 приводит к стабилизации процесса истечения. Вихревая область полностью замыкается на стенке, н струя заполняет все выходное сечение насадка коэффициент сжатия ее в выходном сечении равен единице. Коэффициент расхода насадка при бескавитационном течении является функцией его относительной длины и числа Рейнольдса, С увеличением относительной длины насадка коэффициент расхода уменьшается в связи с возрастанием потерь на трение по длине с увеличением числа Рейнольдса коэффициент расхода возрастает, т. к. коэффициент сопротивления при этом уменьшается. Обычно зависимость ц = f(l/do, Re) представляется в виде экспериментальных графиков или эмпирических формул. [c.112]

В цилиндрическом насадке с острой входной кромкой минимальное давление, как уже отмечалось, достигается в сжатом сечении струи в вихревой зоне, находящейся вблизи стенки насадка. Следовательно, именно в этой области начинает образовываться кавитационная зона - каверна, заполненная паром или газом. Кавитация начинается у стенок насадка, вблизи узкого сечения. В центральной части потока в это время видимой кавитации не наблюдается. Центральная часть потока (ядро потока) в начальных стадиях кавитации движется в виде свободной струи, окруженной смесью пара и жидкости. По мере увеличения скорости истечения при постоянном противодавлении либо при уменьшении противодавления (при постоянной скорости истечения) происходит расширение кавитационной зоны. Она распространяется по длине насадка вниз по течению. Длина зоны каЕ (тации характеризует степень развития кавитации в потоке. Критерием динамического подобия условий кавитационного течения является число кавитации х в некоторых случаях кавитация зависит также от чисел Рейнольдса и Вебера [17]. Изменять величину числа кавитации можно за счет скорости истечения, противодавления р2, а также за счет давления насыщенных паров. [c.113]

При истечении из некруглого отверстия в тонкой стенке коэффициент сжатия мало отличается от своего значения для круглого отверстия, но зато форма струи получается, как правило, довольно сложной. Так, например, при истечении из квадратного отверстия получается струя с поперечным сечением в виде тонкого креста, а струя, вытекающая из прямоугольного отверстия, принимает вид ленты, перпендикулярной к длинной стороне прямоугольника. [c.64]

При истечении из-под плавно обтекаемых затворов можно принимать при соответствующем назначении радиуса скругления 8ж 1,0, т.е. считать, что струя вытекает практически без сжатия в вертикальной плоскости. Так, например, при истечении из-под вертикального затвора с нижней частью, выполненной в виде четверти круга радиусом г (рис. 23.2,6), сжатие потока на выходе практически отсутствует, т.е. е=1 при а/г 1,0. Такие затворы часто используют в лабораторных исследованиях и, что особенно важно, в водомерных устройствах на каналах мелиоративных систем. [c.460]

Подобные двигатели, относящиеся к числу бескомпрессорных воздушно-реактивных двигателей, подразделяются на прямоточные и пульсирующие. Схема прямоточного двигателя показана на рис. 90. При большой скорости поступательного движения двигателя воздух, попадая в диффузор /, тормозится обтекателем 2, динамический напор превращается в статическое давление (кривая Ю). Сжатый таким образом воздух проходит через турбулизирующие решетки 8 к 4 п в камере сгорания 6 вместе с топливом, поданным форсунками 5, образует горючую смесь. Газы, образующиеся в результате сгорания этой смеси, через стабилизатор 7 попадают в сопло 8. При движении в сопле газы расширяются и получают большую скорость истечения (график изменения скорости движения воздуха в зависимости от сечения двигателя показан кривой 9). Тяга двигателя, как и в предыдущем случае, создается в виде прямой реакции вытекающей струи. [c.220]

Еще более сложная картина линий разрежения и давления получается при истечении струи из круглого отверстия, так как в этом случае линии разрежения и уплотнения расходятся и сходятся в виде конусов. Снимок струи, вырывающейся из суживающегося отверстия, следовательно, имеющей скорость истечения, равную скорости звука, был изображен выше, на рис. 216. Согласно опытам Эмдена (R. Emden), для сжатого воздуха длина волны в такой струе равна [c.382]

При истечении сверхзвуковой струи в пространство с более высоким давлением (ра > р у выходного среза образуется волна сжатия в виде мостообразной поверхности вращения, опирающейся на окружность выходного сечения. Поверхность сжатия поворачивает поток к оси симметрии струи и увеличивает давление в струе так, чтобы на границе ее давление равнялось / 2- Сужение струи вследствие поворота вектора скорости потока к оси симметрии прекращается за счет образования новой ударной поверхности, отклоняющей поток к границе так, чтобы ось симметрии оставалась линией тока. За этой ударной волной давление оказывается выше давления р , что приводит к пере-расширению струи и понижению давления в ней до значений, меньших Ра- Вследствие этого появляется новая ударная поверхность, и процесс начинает повторяться. [c.384]

Наличие криволинейной звуковой линии приводит к зависимости критического перепада давления от формы трансзвуковой области, т. е. от величины (или 0о в случае конического суживающегося насадка). Для пояснения физического существа этого явления рассмотрим истечение газа пз плоского отверстия с прямолинейными стенками (рис. 4.14). Если скорость струи дозвуковая, то сечение, в котором линни тока становятся параллельными, а давление поперек струи постоянным, лежит на бесконечности (рис. 4.14, а). Если же скорость на границе струи звуковая, т. е. p tpo = n i), то это сечение находится на конечном расстоянии (при 0ц = л/2 л 0,6г ), а звуковая линия есть линия AB (рис. 4.14, б), нри этом расстояние увеличивается с уменьшением 0о [132]. Если теперь уменьшить внешнее давление так, чтобы отношение рв ро стало мень ше л(1), то граница струи и звуковая линия AB примут форму, иредставленную на рис. 4.14, в. Расширение течения в угловой точке А происходит до внешнего давления. Волны, исходящие из угловой точки, являются, естественно, волнами разрежения, а от звуковой линии они отражаются в виде волн сжатия. Если внешнее давление близко к критическому, т. е. р /ро л, 1), то волны Маха многократно отражаются от звуковой линии и иоверхности струи. От поверхности струи волны сжатия, исходящие от звуковой линии, отражаются в виде волн разрежения, следовательно, в звуковой линии подходят всегда волпы разренгения. Воздействие струи на звуковую линию прекращается вниз по потоку от характерис- [c.161]

Исходный высоконапорный газ, имеющий полное давление Р,,, температуру / ,, компонентный состав С, и энтальпию / , истекает из сопла / (рис. 7.3, ) в виде струи 2 в полузамкнутую емкость J, которая имеет отверстие с площадью поперечного сечения /,, равной площади струи /[ ,, истекающей из сопла. В начальный момент истечения исходного газа из сопла / в струе 2 образуется нормально расположенный к ее продольной оси скачок уплотнения 4 [16] (см. рис. 7.3, ), который подобно портню входит в полузамкнутую емкость. У, сжимая в ней газ (см. рис. 7.3,6), имеющий до сжатия температуру Т , давление Р , компонентный состав, аналогичный компонентному составу исходного газа Г,,,, плотность р[ и энтальпию / . Струей исходного газа это т газ в полузамкнутой емкости сжимается до давления, величина которого равна давлению полностью заторможенного исходного газа, т е. Р,,. [c.178]

Подвод жидкости в распыленном состоянии. В этом случае жидкость и воздух, подаваемые под давлением 2—3 атм предварительно смешиваются в специальном устройстве — смесителе и в виде воздушно-жидкой смеси поступают через сопло в зону резания. Увеличение эффективности СОЖ обусловлено тем, что при высокой скорости истечения из сопла струи распыленной жидкости (300 м/сек и более) смесь резко расширяется, вследствие чего температура снижается. Удельная поверхность распыленной жидкости в десятки тысяч раз превышает поверхность нераспыленной. Струя воздушно-жидкостной смеси обладает относительно большой кинетической энергией и поэтому способна достаточно быстро разрушать возникающую в охлаждаемой зоне паровую оболочку. Подача жидкости в распыленном состоянии сопровождается обдувом сжатым воздухом, благодаря чему происходит удаление стружек и продуктов износа абразивного инструмента из зоны резания. При этом сокращается объем жидкости, который необходимо подавать в зону резания. [c.334]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...