ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЕ В СТЕНКЕ СОСУДА

При истечении жидкости через отверстие в стенке сосуда в общем случае образуется жидкая струя. Скорость истечения равна [c.444]

Сложность исходной системы дифференциальных зфавнений Навье-Стокса, описывающих указанный процесс, не позволяет получить аналитическое решение поставленной задачи. В этой связи основным методом исследования процесса истечения жидкости из подпорных емкостей при наличии воронок является экспериментальный. Вместе с тем, значительный практический интерес представляют приближенные решения системы дифференциальных уравнений Навье-Стокса для отдельных частных случаев истечения жидкости через отверстия в стенке сосуда, позволяющие обоснованно подойти к постановке экспериментальных исследований, обработке результатов измерений и установлению математической связи между параметрами, определяющими исследуемый процесс. [c.355]

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]

Примером установившегося движения может служить истечение жидкости из отверстия в стенке резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень путем непрерывного пополнения жидкости. Если сосуд опорожняется через отверстие без пополнения, то давление, скорость и очертание потока изменяются во времени, и движение будет неустановившимся. Установившееся движение является основным видом течения в технике. [c.24]

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]

При истечении жидкости через отверстие, сделанное в боковой стенке или дне сосуда, вся жидкость, находящаяся в нем, приходит в движение. В зависимости от характера поступления жидкости в сосуд и скоростей в нем условия движения в сосуде могут быть различными [c.386]

Поверхности раздела (продолжение). Измерение давления. Из сказанного в предыдущем параграфе следует, что в жидкости с умеренным трением, которым в первом приближении можно пренебречь, при обтекании всякого острого ребра всегда образуется поверхность раздела. Если такое ребро представляет собой края отверстия, через которое жидкость проходит, например, при внезапном расширении трубы, при истечении воды через отверстие сосуда под водой и т. п., то образуется такая же струя, как при истечении в свободную атмосферу из отверстия в стенке сосуда ( 5). Правда, в том случае, когда струя жидкости попадает в пространство с той же жидкостью (вода в воду или воздух в воздух), вихри, возникающие из поверхности раздела, приводят к тому, что струя быстро смешивает- [c.78]

При истечении жидкости через отверстие, сделанное в боковой стенке или дне сосуда, вся жидкость, находящаяся в нем, приходит в движение. В зависимости от характера поступления жидкости в сосуд и величины скорости потока в нем, в сосуде может наблюдаться в основном потенциальное движение, когда потери напора в нем будут ничтожны, или может наблюдаться вихревое движение в отдельных водоворотных областях. [c.134]

Задача 3.11. Сосуд Мариотта представляет собой плотно закрытый сосуд, в крышке которого укреплена трубка, сообщающая сосуд с атмосферой. Трубка может быть укреплена на различной высоте. В стенке сосуда имеется отверстие диаметром =10 мм, через которое происходит истечение в атмосферу. Какое давление установится в сосуде на уровне нижнего обреза трубки при истечении Определить скорость истечения и время опорожнения сосуда Мариотта от верха до нижнего обреза трубки. Объемом жидкости в трубке и сопротивлением при истечении пренебречь (е=1). [c.52]

Рассмотрим истечение жидкости из цилиндрического сосуда с вертикальными стенками, площадь поперечного сечения которого S, через отверстие в дне с площадью [c.81]

Истечение из отверстия. Возвращаясь к вопросу, рассмотренному в п. 1.82, исследуем установившийся безвихревой поток жидкости, вытекающей через отверстие площади ст, в стенке сосуда (рис. 52). [c.80]

Рассмотрим удовлетворяющий этому требованию случай истечения жидкости из горизонтального отверстия в дне сосуда (так называемое донное отверстие, рис. 5.1). Пусть в общем случае давление на свободной поверхности жидкости в сосуде и давление в среде, в которую происходит истечение, отличны от атмосферного и равны р] и р. Будем считать также, что в сосуд все время поступает такое количество жидкости, какое из него вытекает через отверстие, т. е. примем, что уровень жидкости в сосуде поддерживается постоянным и, следовательно, движение жидкости будет установившимся. Одновременно сделаем предположение, что отверстие достаточно глубоко погружено под свободной поверхностью, которая вследствие этого может считаться горизонтальной, и значительно удалено от боковых стенок, не оказывающих ввиду этого никакого влияния на условия истечения. [c.166]

Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напо-р е. Рассмотрим (рис. 9.5) истечение жидкости (д, р,) из сосуда неограниченной емкости в газовую среду при постоянном напоре, или перепаде давления Р1 + д 2 1—р2 при следующих условиях 1) отверстие мало <СОЛ, что позволяет принять постоянство напора для любой точки отверстия [c.164]

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]

В некоторых случаях на практике приходится иметь дело с истечением жидкости не в газообразную среду, как это рассматривалось выше, а в жидкость, уровень которой расположен также выше отверстия при этом отверстие может быть расположено как в дне, так и в боковой стенке сосуда. Такой случай истечения жидкости носит название истечения под уровень, или из затопленного отверстия, и встречается, например, при спуске воды через щитовые окна и придонные отверстия в воротах шлюзов. [c.195]

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]

Поперечное сечение струи, вытекающей из сосуда, вообще не совпадает с поперечным сечением выходного отверстия. Так, например, при истечении через круглое отверстие в тонкой стенке площадь поперечного сечения струи составляет от 0,61 до 0,64 площади отверстия. Это явление, называемое сжатием струи, возникает вследствие того, что жидкость внутри сосуда притекает к отверстию в радиальном направлении (рис. 31) и, достигнув края отверстия, не может здесь внезапно [c.63]

Рассмотрим случай истечения жидкости из сосуда через донное круглое отверстие в тонкой стенке (рис. 89). В сосуде поддерживаются постоянными уровень Н и дав- [c.165]

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]

Поэтому, например, при истечении из отверстия в тонкой стенке с острыми кромками (рис. 5.2) струя жидкости испытывает сжатие и площадь ее сечения на некотором небольшом расстоянии от отверстия оказывается меньше площади отверстия. При этом в случае истечения через некруглые отверстия наблюдается также изменение формы струи (явление инверсии струи), вызываемое в основном действием сил поверхностного натяжения. Так, если струя вытекает из квадратного отверстия (рис. 5.3), то в сечении 1-1 она принимает форму восьмиугольника, затем в сечении 2-2 получает крестообразную форму и т. д. В случае круглого отверстия, расположенного в дне сосуда симметрично по отношению к его [c.169]

Для практического осуществления этого опыта удобно пользоваться так называемым сосудом Мариетта (фиг. 59). В горло бутылки через просверленную пробку пропущена открытая сверху и снизу стеклянная трубка, так что воздух, который должен входить в сосуд на место вытекающей воды, может попасть туда лишь в точке А. Поэтому давление в воде в точке А всегда равно атмосферному давлению, так что высота истечения /г, независимо от уровня жидкости в сосуде, равна разности высот точек О и Л, пока свободная поверхность воды в сосуде стой г выше точки А. Передвигая трубку, можно изменять расстояние между точками О и А, т. е. изменять разность высот /г. Результаты экспериментов, при помощи сосуда Мариотта, удовлетворительно подтверждают формулу (40). Заметим, что при произвольной форме отверстия поперечное сечение струи не совпадает с сечением выходного отверстия. Так, например, струя, вытекающая из круглого отверстия в тонкой стенке, имеет поперечное сечение, лежащее в пределах от 0,51 до 0,64 сечения отверстия. Это число называется коэффициентом сжатия струи. а само явление — сжатием струи. [c.273]

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 [c.328]

В ряде гидравлических систем происходит истечение жидкости через отверстия в стенках сосудов или через короткие трубы различной формы, называемые насадками. На практике чаще всего встречается установившийся процесс истечения, когда напор остается постоан-ным. Однако возможно и неустановившееся истечение, например при опорожнании сосуда. [c.54]

Правомерность применения уравнений Навье-Стокса для вращательного движения жидкости в емкостях ограниченного размера подтверждается результатами исследований А. X. Халпахчана [65-ь67] напорного режима истечения жидкости через отверстие в стенке сосуда. Проведенные измерения указали на наличие ламинарного режима течения жидкости в экспериментальной емкости. [c.352]

Истечение жидкости через отверстие в стейке сосуда Найдем скорость и, с какой жидкость будет вытекать из сосуда с поперечным сечением S через дырку в стенке сечением s, находящуюся на глубине h от свободной поверхности жидкости (рис.4). Из уравнения неразрывности нетрудно получить для несжимаемой жидкости скорость опускания ее свободной поверхности [c.135]

Учитывая, что явление воронкообразования присуще процессу истечения любой вязкой жидкости через отверстие в стенке сосуда [39], то для разработки обоснованной методики расчета емкостного оборудования необходимо исследовать закономерности истечения жидкости при наличии воронок над сливным патрубком емкости. [c.351]

Последующие научные работы по гидравлике появились лишь в XVI и XVII веках. Наиболее крупные из них Леонардо да Винчи (1452—1519) — в области плавания тел, движения жидкости по трубам и открытым руслам С. Стевина (1548—1620) — законы давления жидкости на дно и стенки сосуда Г. Галилея (1564—1642) — в области равновесия и движения тел в жидкости Э. Торичелли (1608—1647)—по истечению жидкости через отверстия Б. Паскаля (1623—1662) — о передаче давления жидкости (закон Паскаля) И. Ньютона (1642—1727)—о внутреннем трении в жидкости (закон Ньютона) и сопротивлении тел при движении в жидкости. [c.4]

Движение жидкостей в каналах с переменным поперечным сечением, а) Простейшим примером течения в канале с переменным сечением является истечение жидкости из сосуда через насадок. Случай истечения без гидравлических потерь был рассмотрен нами в 5, гл. II. Напомним, что вследствие сжатия струи ее поперечное сечение обычно меньше поперечного сечения отверстия Р, а именно, оно равно а, где а есть коэффициент сжатия струи (при истечении через отверстие с острыми краями а и 0,61). Скорость в середине струи при истечении из сосуда, поперечное сечение которого велико по сравнению с поперечным сечением насадка, обычно очень точно равна Z2gh. Однако ближе к краям струи скорость вследствие трения притекающей жидкости о стенки насадка меньше указанной величины при истечении из насадка, изображенного на рис. 32, это уменьшение значительнее, чем при истечении через отверстие в стенке (рис. 31). Таким образом, средняя скорость истечения несколько меньше теоретической и может быть принята равной [c.231]

Рис. 129. ного отверстия в дне сосуда (так называемое донное отверстие — рис. 129). Пусть в общем случае давление на свободной поверхности жидкости в сосуде и давление в среде, в которую происходит истечение, отличны от атмосферного и равны Pi и р. Будем считать также, что в сосуд все время поступает такое же количество жидкости, какое из него вытекает через отверстие, т. е. примем, что уровень жидкости в сосуде поддерживается постоянным и, следовательно, движение жидкости будет установившимся. Одновременно сделаем предположение, что отверстие достаточно глубоко погружено под свободной поверхностью, которая вследствие этого также может считаться горизонтальной, и значительно удалено от боковых стенок, не оказывающих ввиду этого никакого влияния на условия истечения Рассматривая сначала истечение идеальной жидкости, соста вим уравнение Бернулли для двух сечений сечения /—1 на сво бодной поверхности жидкости в сосуде и сечения 2—2 по отверс тию площади сечений соответственно обозначим через F и f Имеем [c.184]

Истечение через отверстие. Рассмотрим жидкость, вытекающую из большого сосуда через отверстие в одной из его стенок. Жидкость будет вытекать в виде струи, ограниченной свободными линиями тока, вдоль которых скорость постоянна, а в бесконечности течение в струе будет равномерным, т. е. скорости течения <5удут одинаковы по величине и направлению. [c.285]

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]

Истечение жидкости из отверстий, насадков, коротких труб и из-под затворов встречается довольно часто в гидротехнической практике. К этому виду относится истечение из отверстий в стенках различных резервуаров, истечение из-под затворов на плотинах и шлюзах, истечение из сосудов через присоединенные к отверстиям насадки, через водовыпуски, дюкеры, сифоны, водопропускные трубы, движение в эжекторах — водоструйных насосах, гидромониторах, пожарных устройствах и в ряде других случаев. [c.130]

Кроме того, еслн линию тока ОР принять за твердую стенку, то получим течение в полубескоиечном прямоугольном канале, вызванное источником, помещенным в одном его угле, как изображено на рис. 181. Иначе говоря, мы имеем двумерный поток, образующийся при истечении жидкости из большого прямоугольного сосуда через небольшое отверстие в его угле. [c.261]

Испытательная камера 11 состоит из сосуда с двойными медными стенками 15 и малого внутреннего сосуда 16, как чехол окружающего образец 23, закрепленный между верхней 12 и нижней 13 траверсами машины через захваты 20 и 21. Промежуток между двойными стенками заполняется стекловатой 17, а наружный сосуд обшивается листовым войлоком 24 толщиной около 20 мм. Деревянная крышка 18 препятствует притоку тепла конвекцией из воздуха. Чехол обеспечивает ограниченное и устойчивое влияние паров охладителя, непосредственно окружающих испытуемый образец 23. Охладитель в виде паров азота заполняет испытательную камеру через спиральную трубку 19, намотанную вокруг головки верхнего захвата 20. Спиральная трубка, изготовленная из экранированной светлой меди, имеет отверстия в нижней части, что устраняет какую-либо возможность каплеобразо-вания на поверхности образца при скорости истечения и температуре, допускающей перелив жидкости в испытательную камеру. Помимо распределения холодных паров, спираль предохраняет образец от нагрева при подводе тепла к образцу через верхний захват. Выходящие из донных отверстий спирали холодные пары жидкого азота протекают по поверхности образца к нижнему захвату 21, охлаждают образец и затем устраняют приток тепла от нижнего захвата. Малый внутренний сосуд 16 способствует стабилизации температуры образца. Сосуд 16 при помощи кольца 22 крепится к верхнему захвату 20. Холодные пары из испытательной камеры удаляются через слегка увеличенное отверстие в крышке, где проходит верхний захват, также значительно уменьшая приток тепла. В результате такого направленного течения паров головки верхнего и нижнего захватов образец и чехол имеют очень близкую температуру. [c.12]

Расчетные зависимости. Общая схема свободного истечения жидкости (линии тока) через малое отверстие в тонкой стенке и тип стенки показаны на рис. VIII.3. Поскольку заглубление точек А и В под свободной поверхностью жидкости в сосуде различно, скорости и л и ив в этих точках будут, строго говоря, различными [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...