.
Потери удельной энергии на участке определяются сопротивлением отверстия (местные потери) и представим их в виде формулы Вейсбаха
,
где ξ0 - коэффициент потерь при истечении из отверстия с острой кромкой.
Перенесем известные члены уравнения в его левую часть
.
Учитывая, что уравнение неразрывности V2S2 = V1S1 или V2DSo = V1S1 (S1 и S2 - площади свободной поверхности жидкости в резервуаре), можем записать
.
Отсюда в общем случае () средняя скорость в сжатом сечении определится как
(7.2)
Множитель называется коэффициентом скорости.
Тогда . (7.3)
На практике часто встречается ситуация, когда р1 = р2 = ратм т.е. имеем открытый резервуар и истечение струи происходит в окружающую атмосферу.
Тогда формула (7.3) примет вид . (7.4)
Расход жидкости через отверстие составит или с учетом (7.1) .
Используя (7.3) получим
или в случае использования (7.4) будет .
Произведение коэффициентов µo = ε φо называют коэффициентом расхода. Тогда
|
|
. (7.5)
или . (7.6)
Как уже отмечалось выше, распределение скоростей по сечению струи является равномерным лишь в средней части сечения (в ядре струи). Опыт показывает, что в ядре струи скорость практически равна идеальной
.
Поэтому введенный коэффициент скорости следует рассматривать как коэффициент средней скорости.