Витікання рідини крізь насадки

Насадком називається короткий патрубок довжиною (3 – 7)d, приєднаний до отвору в тонкій стінці резервуара.

За формою насадки бувають циліндричні (зовнішні і внутрішні), конічні (збіжні і розбіжні), коноїдальні і гвинтові (рис. 60).

Різні типи насадків:

а) внутрішні циліндричні,

б) зовнішні циліндричні,

в) конічно-збіжний,

г) конічно розбіжний,

д) гвинтовий,

е) колоїдальний.

Виведені формули для швидкості і витрати рідини при витіканні крізь отвори придатні і для насадків, але коефіцієнти витікання при цьому будуть іншими.

В насадку струмінь спочатку стискається, як в отворі, а потім розширюється, торкаючись внутрішніх стінок насадка і, виходить з нього повним перерізом. Розрахунковим тут вважається переріз 2-2 на виході рідини з насадка. Тому , а

, (176)

Коефіцієнти швидкості і витрати рідини для зовнішнього циліндричного насадку .

Таким чином циліндричний насадок збільшує витрату порівняну з отвором на

Збільшення витрати рідини порівняно з отвором (за інших рівних умов) зумовлюється наявністю вакууму в стиснутому перерізі. Насадок наче підсмоктує рідину з резервуара.

Рух краплинної рідини в циліндричному насадку обмежується мінімальним тиском (або найбільшим вакуумом) у стиснутому перерізі, при якому пружність парів, які насичують простір була б меншою від цього тиску.

Величина цього тиску (вакууму) залежить від напору в місткості h (глибина занурення центра ваги насадка під рівень вільної поверхні). Тому існує певна межа для напору, вище якого робота насадків порушується. Якщо напір h буде більше певної межі тоді струмінь відривається від стінок насадка, і витікання відбувається, як крізь отвір. Граничний напір h_гр буває приблизно 13,5 метрів. Тобто, якщо глибина занурення центра ваги насадка (при горизонтальному його розташуванні) під рівень вільної поверхні (разом з величиною при > ) буде більша 13,5 метрів, то витікання з насадка буде здійснюватись як з отвору.