Главная » 2016 » Март » 11 » Истечение жидкости при несовершенном сжатии и истечение под уровень.
17:05
Истечение жидкости при несовершенном сжатии и истечение под уровень.
Истечение при несовершенном сжатии Рис. 1.81. Схема несовершенного сжатия струн
Несовершенное сжатие струи наблюдается в том случае, когда на истечение жидкости через отверстие и на формирование струи оказывает влияние близость боковых стенок резервуара. Ограничимся рассмотрением частного случая, когда отверстие расположено на одинаковых расстояниях от этих стенок, т. е. на оси симметрии резервуара (рис. 1.81). Так как боковые стенки частично направляют движение жидкости при подходе к отверстию, струя по выходе из отверстия сжимается в меньшей степени, чем при истечении из резервуара неограниченных размеров, как это рассматривалось выше для совершенного сжатия. Вследствие уменьшения сжатия струи возрастает коэффициент сжатия, а следовательно, и коэффициент расхода. При истечении жидкостей из цилиндрического резервуара круглого сечения через круглое отверстие, расположенное в центре торцовой стенки, при больших числах Be коэффициент сжатия ej можно находить но следующей формуле, соответствующей теоретическому решению данной задачи Н. Е. Жуковским для идеальной 81 = 0,57 + 0,043/(1,1-п), (1.131) , где п = So/Si — отношение площади отверстия к площади поперечного сечения резервуара.
Коэффициент £ сопротивления отверстия, а также коэффициент (р скорости при несовершенном сжатии можно считать не зависящими от соотношения п площадей (если п не слишком близко к единице) и приближенно равными их значениям по графику на рис. 1.80. Поэтому коэффициент расхода (tj = е,ф, а расход ^ = \^2gII, где напор II нужно находить с учетом скоростного напора в резервуаре.
Истечение под уровень Часто приходится иметь дело с истечением жидкости не в атмосферу и не в газовую среду, а в пространство, заполненное этой же жидкостью (рис. 1.82). Такой случай называют истечением под уровень, или истечением через затопленное отверстие. Б этом случае вся кинетическая энергия струи теряется на вихре-образование, как при внезапном расширении. Поэтому уравнение Бернулли для сечений О — О и 2 — 2, где скорости считаем равными нулю, запишем в следующем виде (с учетом коэффициента а): Таким образом, имеем те же расчетные формулы, что и при истечении в воздух (газ), только расчетный напор Н в данном случае представляет собой разность гидростатических напоров по обе стороны стенки, т. е. скорость и расход не зависят от высоты расположения отверстия. Коэффициенты сжатия и расхода при истечении под уровень можно принимать те же, что и при истечении в воздушную среду.
