Витікання рідини через насадки

Насадком називається короткий патрубок довжиною (3÷5)d, який приєднано до отвору в тонкій стінці, діаметр котрого d. Насадки бувають різних типів: циліндричні, конічні (що сходяться і розходяться), коноідальні. При вході в насадок струмінь звужується як при витікання з отвору. Далі, в наслідок дії сил тертя, він уповільнює свій рух і розширюється, відбувається заповнення всього перерізу насадка. При руху рідини крізь насадок внаслідок трансформації потоку і зміни його швидкості присутні втрати енергії. Втрати енергії в насадку складаються з втрат енергії на вході, втрат при розширенні і втрат по довжині. Тому швидкість струменя, що виходить з насадка менша ніж при витіканні рідини крізь отвір, а витрата навпаки.

Швидкість струменя на виході з насадка і витрата через насадок визначається за допомогою формул (6.4) і (6.6), в котрі необхідно підставити коефіцієнти і , який визначено експериментально для насадка.

5 Хід виконання роботи:

5.1 Знайомство з опитною установкою

Опитна установка (рис. 6.2) складається з резервуара 1 прямокутного перерізу, в стінках котрого знаходиться місце 2 для встановлювання вставок, що досліджуються, з різноманітними отворами і насадками.

Рис. 6.2 – Опитна установка для вивчення витікання рідини через отвори і насадки

Постійний рівень рідини в баку підтримується за допомогою зливного пристрою 4. В нижній частині резервуара є пристрій для заспокоєння рідини у вигляді сітки. За положенням вільної поверхні спостерігають крізь передню стінку, що виготовлена з органічного скла.

5.2 Проведення досліду

Встановлюють відповідну вставку і відкривають клапан. При витіканні рідини вимірюють:

Н – висоту рівня рідини над отвором;

У – відстань від центру отвору до площини підлоги;

X – дальність польоту струменя на той же площині;

t – час наповнювання баку, ємністю V= літрів;

d – діаметр струменя в стиснутому перерізі.

5.3 Обробка результатів

По експериментальним даним підрахувати:

1. Швидкість струї в стиснутому перерізі

, (6.7)