Истечение из больших отверстий в тонкой стенке

Истечение из больших отверстий в тонкой стенке [c.49]

ИСТЕЧЕНИЕ ИЗ БОЛЬШИХ ОТВЕРСТИЙ В ТОНКОЙ СТЕНКЕ [c.462]

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]

Большие отверстия в тонкой стенке. При истечении жидкости из большого прямоугольного отверстия расход определяется из уравнения вида (6.4) [c.76]

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]

При истечении струи в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке происходит инверсия струи — изменение формы струи по ее длине. Обусловливается это интересное и эффектное явление в основном действием сил поверхностного натяжения на вытекающие криволинейные струйки и различными условиями сжатия по периметру отверстия. Инверсия больше всего проявляется при истечении из некруглых отверстий (рис. 6-5). Поперечное сечение струи, вытекающей из квадратного отверстия, ближе к отверстию имеет форму восьмиугольника, который постепенно переходит в крест с четырьмя тонкими прозрачными ребрами. [c.137]

При использовании приведенных данных о коэффициентах расхода надо учитывать, что под донными отверстиями понимаются такие отверстия, непосредственно за которыми имеется вертикальный или весьма крутой уступ (стенка падения). При этом дно отводящего русла не оказывает влияния на форму вытекающей струи. Если же за отверстием дно сооружения горизонтально, т. е. стенка падения отсутствует, то поток в отводящем русле оказывает влияние на истечение из большого отверстия в таких случаях. При этом величины коэффициентов будут другими и нельзя пользоваться значениями, приведенными в табл. 6-1 [c.150]

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]

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]

Большие отверстия в тонкой стенке. При истечении жидкости из [c.63]

Наиболее изучены опытным путем числовые значения коэффициента сжатия для случая полного совершенного сжатия струи при истечении из круглых и квадратных отверстий в тонкой стенке. В среднем коэффициент полного совершенного сжатия для практических расчетов принимают (при больших значениях Ве) [c.99]

Следовательно, расход жидкости при истечении из насадка будет примерно в 4/3 раза больше, чем при истечении из отверстия в тонкой стенке. А так как в этом случае а = 1, то коэффициент скорости ф = р, = 0,82, т. е. оказывается значительно меньше, [c.199]

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]

Приведенные формулы могут быть получены, если рассматривать перетекание жидкости через водослив как истечение из большого, прямоугольного отверстия в тонкой стенке шириной Ь и высотой Н с отсутствующим верхним ребром. Подобная задача уже была решена нами (см. 58). Там же для определения расхода была выведена формула (5.19). [c.269]

Сравнивая коэффициенты расхода и скорости для насадка и отверстия в тонкой стенке, видим, что насадок увеличивает расход и уменьшает скорость истечения. Действительно, для больших значений Ке отношения Рн/ро=0,845/0,611 = 1,38 и фн/фо=0,845/1 =0,845, т. е. расход через насадок увеличивается более чем на 35 % по сравнению с расходом через отверстие, а скорость на выходе из насадка уменьшается примерно на 15 % (по сравнению со скоростью истечения из отверстия). [c.311]

При истечении из отверстия величина ц = f(Re, Фг) (см. стр. 393). Для малого круглого отверстия в тонкой стенке величина (х дана на фиг. 25 16 . Квадратное отверстие обладает тем же f/., что и круглое с диаметром, равным стороне квадрата. Отклонения в сторону увеличения возможны при больших отверстиях, т. е. малых числах Фруда. Увеличение вязкости жидкости даёт некоторое увеличение [Л. Большие отверстия обследованы мало. Истечение под затопленный уровень [c.398]

С момента возникновения кавитации в цилиндрическом насадке коэффици-циент его расхода, в отличие от случая истечения из отверстия в тонкой стенке, начинает уменьшаться, а гидравлическое сопротивление - возрастать Чем больше степень кавитации, тем меньше коэффициент расхода. Значение числа кавитации, при котором наблюдаются первые признаки кавитации, называется критическим числом кавитации. Его величина зависит от формы и относительных геометри- [c.113]

Следовательно, расход жидкости при истечении через насадок будет примерно в 4/3 раза больше, чем при истечении из отверстия в тонкой стенке. А так как в этом случае е = 1, то коэффициент скорости ф = 1 = 0,82, т. е. оказывается значительно меньше, чем при истечении из отверстия. Таким образом, [c.181]

Если же затвор расположен над горизонтальным дном канала, не имеющего стенки падения, то истечение из-под затвора в этом случае будет отличаться от ранее рассмотренных случаев истечения из больших отверстий форма отверстий может быть различной. [c.151]

Истечение из незатопленного отверстия. Рассмотрим истечение жидкости из малого незатопленного отверстия в тонкой стенке резервуара. Малым отверстием называют отверстие, вертикальный размер которого (высота, диаметр) не больше 0,1 Н (И — напор над центром тяжести отверстия). Незатопленным называют отверстие, из которого жидкость истекает в атмосферу или другую газовую среду. [c.47]

Истечение жидкости из больших прямоугольных отверстий в тонкой стенке при постоянном давлении [c.40]

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]

Большие значения фс и фс соответствуют большим числам Рейнольдса. Такие насадки обеспечивают максимальную скорость истечения и расход в 1,5 раза больший, чем при истечении из отверстий в тонкой стенке. [c.169]

Плоская свободная струя образуется при истечении из прямоугольного отверстия или сопла в достаточно большую емкость, стенки которой не влияют на параметры течения. Если пренебречь действием массовых сил, то в области такой струи давление, как показывает опыт, всюду можно считать постоянным (т. е. струя является изобарической). Поэтому уравнение количества движения, записанное для массы жидкости, ограниченной контрольной поверхностью 5 (штриховая линия на рис. 9.7), в проекции на ось X будет иметь вид [c.380]

Если отверстие сделано не в дне, а в боковой стенке сосуда (вертикальной или наклонной), приведенные выше формулы для скорости истечения и расхода жидкости, строго говоря, неприменимы. При истечении из подобного отверстия (рис. 134) напор Н не будет одинаковым во всем сечении отверстия для точек, расположенных в нижней части сечения, он будет больше, а для то- [c.190]

В качестве примера рассмотрим случай истечения жидкости в атмосферу из большого прямоугольного отверстия щириной Ь и высотой а в тонкой стенке (рис. 5.6). [c.173]

При исследовании работы водослива обычно исходят из аналогии между явлениями, наблюдаемыми при движении жидкости через водослив и ее истечением из большого прямоугольного отверстия в тонкой боковой стенке с отсутствующим верхним [c.195]

Если бы все линии тока при выходе были параллельны и не происходило никакой потери энергии, то л равнялось бы 1. В действительности эти условия отчасти соблюдаются только при отверстиях с хорошо закругленными краями (фиг. 81 и 82). При истечении же через отверстие с острыми краями в тонкой стенке, струя по выходе из отверстия сжимается, так что полезное поперечное сечение оказывается значительно меньше, чем Р. Кроме того, вследствие потери энергии V несколько менее, чем то получается по формуле впрочем, большей частью это влияние очень незначительно. Оба влияния учитываются коэфициентом расхода (значения его даны на стр. 446). [c.444]

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]

Если отверстие сделано не в дне сосуда, а в боковой его стенке (вертикальной или наклонной), приведенные в 58 формулы для скорости истечения и расхода жидкости неприменимы. При истечении жидкости из такого отверстия приведенный напор Я р не будет одинаковым по всему отверстию для точек, расположенных в нижней части его, он будет больше, а для точек, расположенных в верхней части, — меньше. Однако давление во всех точках вытекающей струи будет одним и тем же (например, при истечении в атмосферу — равным атмосферному давлению), что не соответствует распределению давления по гидростатическому закону. В данном случае уравнение Бернулли при расчетах применимо не ко всей струе в целом, а лишь к отдельным элементарным струйкам ее. Для определения средней скорости истечения и расхода жидкости площадь отверстия необходимо разделить на элементарные площадки, для каждой из которых можно определить элементарный расход. Полный расход находят путем суммирования (интегрированием) элементарных расходов по всей площади. Для малых отверстий этими положениями можно пренебречь и считать приведенный напор одинаковым по всему сечению. В этом случае для определения расхода используют формулу (137), где Япр — приведенный напор для центра сечения. [c.170]

На рис. 7.14 приведены зависимости коэффициентов р, ф и ё" от числа Вебера Уе для истечения из малого отверстия в тонкой стенке. При этом р=рп/Ро ф=фп/фо, ё =еп/8о, где индекс п ука-.зывает на наличие влияния поверхностного натяжения, а индекс О — на отсутствие этого влияния. Из рисунка видно, что значения коэффициента ф монотонно возрастают с увеличением Уе, приближаясь к 1 при больших Уе (кривая 3). Значения коэффициента е монотонно возрастают с уменьшением и е, достигая при Уе=Ю значения 1,30 (кривая 1), т. е. диаметр выходящей струи становится больше диаметра отверстия. Коэффициент расхода р с увеличением У е вначале возрастает (при малых Уе), достигает максимума р= = 1,09 при Уе 70, после чего уменьшается до 1 (кривая 2). Влия- ние поверхностного натяжения перестает сказываться на истечеции-при соблюдении условия We<3000. [c.319]

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]

Истечение из отверстия в тонкой стенке играет большую роль в различных гидравлических и пневматических устройствах. Дроссельные шайбы, жиклеры, струйные форсунки часто выполняются в виде отверстия в тонкой стенке, причем диаметр его меняется от десятых долей миллиметра до сотен миллиметров, Истечение из отверстия может происходить в атмосферу, в газ с повышеиным избыточным давлением, под уровень (затопленное истечение) перепад давления на отверстии обычно составляет от 0,1 до 10 МПа. Физические свойства среды, в которую истекает жидкость, не оказывают влияния на величину коэффициента расхода, если при истечении в газ испытания проводить в области автомодельности по числу Вебера (We). [c.109]

Истечение в я з ко - п л а с т и ч н ы х жидкостей из отверстий. Опыты проведенные Р. И. Шищенко показывают, что коэффициент расхода при истечении глинистых растворов из отверстий в тонкой стенке, как правило, оказывается больше, [c.256]

Для дросселей, которые по своей конфигурации приближаются к отверстию в тонкой стенке, а также для дросселей, у которых, наоборот, велико отношение длины к диаметру канала, при больших перепадах давлений создаются специфические формы течений, что должно учитываться при расчете и исследовании характеристик таких дросселей. Например, в том и в другом случае критическое отношение давлений р1/ро)кр, при котором происходит переход от докритического к надкритическому истечению, отличается по своей величине от значения р11ро)кр = = 0,53, характерного для случая истечения воздуха из сопел обычной формы. [c.261]

При истечении струи воды из насадок величина коэффициента расхода колеблется в пределах от 0,45 до 0,98. Минимальное значение коэффициента расхода относится к коническим расходящимся насадкам максимальное — к коноидальным насадкам и конически.м сходящимся, с углом конусности 13°. В указанных насадках струя воды выходит без отрыва от стенки проходного отверстия. Поэтому в них живое сечение струн можно считать завным сечению отверстия в свету. Коэффициент сжатия е = 1. Чем больше сжатие струи, тем меньше значение этого коэффициента. Наименьшее значение коэффициента г определено для случая истечения струи из отверстия в тонкой стенке 5=0,64. [c.9]

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]

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]

Скорость истечения жидкости из отверстия в резервуаре. Представим себе, что в резервуаре находится жидкость, которую можно считать несжимаемой. В стенке (или в дне) резервуара имеется небольшое отверстие с острыми кромками, расположенное на глубине Н под свободной поверхностью жидкости (фиг. 18). Через отверстие струя жидкости вытекает из резервуара наружу. Задача заключается в том, чтобы определить скорость истечения струи. Обозначим давление над свободной поверхностью жидкости в резервуаре через р, а давление в окружающей резервуар атмосфере через р . Предположим, что уровень жидкости в резервуаре поддерживается на одной высоте (Я = onst.) при большой площади горизонтального сечения резервуара (по сравнению с площадью отверстия) можно считать, что onst, в течение некоторого промежутка времени, даже без добавления жидкости в резервуар. Если Я = onst., то дви- [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...