2015-02-04
371
В процессе истечения запас потенциальной энергии жидкости в резервуаре переходит в кинетическую энергию свободной струи.
Из уравнения Бернулли легко выводится выражение для скорости истечения:
, (3.37)
где H − расчётный напор, который в общем случае равен сумме геометрического и пьезометрического напоров, т.е.
(3.38)
φ −коэффициент скорости, определяемый как
(3.39)
где α − коэффициент Кориолиса;
ξ − коэффициент местного сопротивления.
Расход жидкости при истечении через отверстия и насадки определяется произведением скорости истечения на площадь сечения струи. Однако последняя часто бывает отлична от площади отверстия вследствие сжатия струи. Поэтому вводится коэффициент сжатия струи:
(3.40)
где Sc и So − площади сечения струи и отверстия, м2.
Отсюда расход Q, м3/с равен:
, (3.41)
где 
– коэффициент расхода.
Вместо расчётного напора H часто используется расчётный перепад давлений 
и вместо (3.41) пишут:
(3.42)
Истечение жидкости может происходить либо в газовую среду, например, в атмосферу, либо в среду той же жидкости. В последнем случае вся кинетическая энергия струи теряется на вихреобразование.
|
|
|
Отверстием в тонкой стенке называется отверстие, диаметр которого больше толщины стенки. В этом случае коэффициент расхода μ и другие коэффициенты однозначно определяются числом Рейнольдса, а в расчётах обычно принимают: ε=0,64, φ=0,97, α = 1, ξ= 0,065, μ=0,62.
При истечении через внешний цилиндрический насадок, который представляет собой короткую трубку или при истечении через отверстие, диаметр которого do в два – шесть раз больше толщины стенки отверстия δ, в расчётах обычно принимают следующие значения коэффициентов: μ=φ= 0,82, ξ=0,5, ε=1.
Внутренний цилиндрический насадок – это короткая трубка, присоединенная к отверстию внутри. При этом μ=0,71; ε=1.
Коноидальный насадок обеспечивает плавное безотрывное сужение потока внутри насадка и параллельно−струйное течение на выходе. Для него в расчётах можно принимать: μ=φ=0,97, ξ=0,06.
