2015-01-30
530
Для определения скорости установившегося истечения жидкости под постоянным напором через малое отверстие в тонкой стенке воспользуемся уравнением Бернулли для точек «0» и «с», находящихся на одной траектории
.
Последнее слагаемое в правой части уравнения представляет собой потерянную часть напора вследствие трения жидкости о стенки отверстия и ее деформации. Его значение определяют по формуле для потерь напора в местных сопротивлениях
.
Вследствие потери напора при прохождении жидкости через отверстие напор h c в сечении струи С-С, измеренный при помощи трубки Пито, окажется меньше геометрического напора H. Он равен скоростному напору жидкости в рассматриваемом сечении
.
Отношение потерянного напора hw к напору, превращенному в скоростную энергию h c, представляет собой коэффициент сопротивления 
, учитывающий местные потери энергии в пределах отверстия.
Представим приведенное выше уравнение Бернулли в следующем виде
,
где H 0 – полный напор.
При постоянном напоре H в резервуаре скорость V 0 на свободной поверхности жидкости равна нулю. Тогда из последнего уравнения найдем скорость в сжатом сечении струи
|
|
|
,
где 
– коэффициент скорости.
При истечении идеальной жидкости, для которой 
и 
, скорость движения в струе максимальная, равная
.
Таким образом, коэффициент скорости представляет собой отношение скоростей истечения реальной и идеальной жидкостей.
.
Он учитывает местные гидравлические сопротивления в отверстии и неравномерность распределения скоростей в сжатом сечении.
Сжатие струи, вытекающей из отверстия, учитывают при помощи коэффициента сжатия 
, который равен отношению площади струи S с в узкой ее части к площади отверстия S о
.
Объемный расход жидкости, протекающей через узкое сечение струи
, (1.34)
где 
– коэффициент расхода.
Так как теоретический расход определяют как
,
то коэффициент расхода представляет собой отношение действительного расхода к теоретическому
.
