Истечение жидкостей из малых отверстий при постоянном напоре

Истечение жидкостей из малых отверстий при постоянном напоре

Истечение жидкостей из малых отверстий при постоянном напоре. Имеется небольшое отверстие в поперечной тонкой вертикальной стенке контейнера любой формы (рис. 6-5), внешнее давление Р0 (давление поверхности жидкости в контейнере) атмосферное давление, отток свободный в атмосфере, постоянное давление Н (то есть сосуд не изменяется, вообще говоря, это возможно только в том случае, если отток был компенсирован притоком) поперечное сечение Р, поперечное сечение которого необходимо изменить.

В сравнительной плоскости возьмем любую горизонтальную плоскость (xOy-ее следы).Выделяют 2 участка поверхности жидкости(площадь и давление этой части известны) и 2 участка в непосредственной близости от отверстия в свободном падении потока. Предположим, что коэффициент кинетической энергии a = a2 = a и опишем уравнение Бернулли D для выбранных разделов 1-1 и 2-2. Я Р±_! г = ^ 4-2 & РЕ + 1%г ’ + ~ ~ +r2 + курица(6 1).

Предполагая, что центроид отверстия и поперечного сечения находится на горизонтальной линии 1, из чертежа Г1-Г2 = ч(6 2） Поскольку струя свободно попадает в атмосферу за отверстием, гидродинамическое давление на участке 2-2 равно внешнему (то есть атмосферному) давлению. Следовательно, пр = Р2 = па Учитывая, что площадь поперечного сечения сосуда Р обычно значительно превышает площадь поперечного сечения струи w2, скоростной напор первого сечения равен (6 3) игнорировать скорость подхода.

Этот случай движения жидкости характерен тем, что в процессе истечения запас потенциальной энергии источника переходит в кинетическую энергию струи. Людмила Фирмаль

• Далее мы представляем потребление энергии между рассматриваемыми секциями следующим образом: 108. Из нескольких частей Х. Время пришло. (6.4） ^ 1〜ч Если вы отмените оба и назначите (6.2), (6.3) и (6.4) на (6.1),、 ■У2§Х. (6.6） (6.7） Ф= Раздел 2-2 > / 1 скорость Ка-К. Дополнительные сведения см. На странице <url>. Ya + 1, где φ-скорость factor. At при определенном давлении она приобретает скорость, когда протекает через небольшое отверстие в тонкой стенке.

Из-за высокой подвижности частиц жидкость устремляется со всех сторон в отверстие, поэтому струя сжимается за ним, и поэтому、 а> 2 = Эко, (6.10） Где е-степень сжатия струи. Из (6.8) и (6.10) перспектив, из (6.9) (} = fcc> Y28N(6 11） Дополнительные сведения см. На странице <url>. эф = Р,(6.12） Здесь p-коэффициент расхода, который приобретает расход при протекании через небольшое отверстие в тонкой стенке при постоянном давлении. С} = йа> V2dN.

Обычно при свободном течении воды из небольшого отверстия в тонкой вертикальной стенке берутся следующие средние значения приведенных коэффициентов: φ= 0,97,= 0,06, e = 0,64, p = 0,62. Приведенный выше вывод и рассчитанная зависимость справедливы не только для небольших отверстий в тонких вертикальных стенках, но и для других небольших отверстий (толстые стенки, наклонные стенки или днища и др.), если отток происходит только при постоянном давлении.

• Изменяются только абсолютные значения коэффициентов Ф, е и р(описаны в специальном справочнике). В общем случае коэффициент, характеризующий отток из отверстия, зависит от вида жидкости, толщины стенки, температуры, формы и размера отверстия, давления, условий приближения к отверстию (сжатия струи, угла наклона стенки, на которой расположено отверстие) и ее выхода (оттока) в атмосферу, под действием силы тяжести.

При расчете оттока из скважины при постоянном давлении Нх вместо постоянного уровня Н2 используется расчетное давление (Рис. 6.6), зависящее от (6.8) и (6.13 Н = Н1-Н2. (6.14） 109. Как показывает анализ, в безответственном расчете, в соотношении Площадь поперечного сечения D / co сосуда и отверстия; > 10 Предыдущее предположение Ux-0 вполне обосновано. Если игнорировать эту скорость невозможно, то задача решается 2-мя способами.

Первый способ заключается в определении скорости движения поверхности жидкости в сосуде в первом приближении, так как, согласно зависимости (6.13), мы нашли поток Ox в первом приближении без учета скорости приближения. =(6.15） Тогда учитывается максимальное давление первого приближения, то есть скорость приближения、 acU2 #0.1 =#н•(6.16） Подставим значение, полученное в (6.43), чтобы получить расход во 2-м приближении. <?2 = 1ш] / ad7, (6.17).

Законы истечения находят применение при подаче топлива через форсунки, образовании рабочей смеси в карбюраторе, течение жидкости в жиклерах, в системах управления. Людмила Фирмаль

• При необходимости повторите процедуру. Обычно, если разница между 0n и 0 +1 составляет менее 5%, то точность определения расхода считается достаточной. По другому методу можно использовать уравнение непрерывности движения. В ^ = Из V2a, (6.18） Поэтому скорость первого участка составляет 1-1. =(6×9） Заменить (6.19) на Формулу (6.1) и после соответствующего преобразования、 («Во \ У％ +(6.20） Или считать(6.10） Е21.

Затем коэффициент скорости с учетом скорости захода на посадку Поэтому скорость вытекания из небольшого отверстия при постоянном давлении с учетом приближающейся скорости Y0 = ChyU2 ^ N (6 23） При использовании этого пути требуется таблица коэффициента скорости ИПЦ, которая составляется по отношению к co / th различных соотношений. Если у вас нет этой таблицы и вы знаете a, e, co, Y, то вам нужно вычислить значение cp7 в условиях расчета, начиная с (6.22).

Смотрите также:

Задачи по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Определение местных потерь напора при движении жидкости.
2. Классификация отверстий и истечений.
3. Классификация труб и насадков.
4. Истечение жидкости из больших отверстий при постоянном уровне жидкости в резервуаре.