Истечение жидкостей через отверстия и насадки

Как уже указывалось выше, истечение – это свободное, струеобразное движение жидкости без воздействия внешних границ – стенок на поток.

u eG1sTI/BTsMwEETvSPyDtUjcqE0hKQlxqlIJcabtpTcnXpKIeB1itw1/z+ZEjzs7mnlTrCfXizOO ofOk4XGhQCDV3nbUaDjs3x9eQIRoyJreE2r4xQDr8vamMLn1F/rE8y42gkMo5EZDG+OQSxnqFp0J Cz8g8e/Lj85EPsdG2tFcONz1cqlUKp3piBtaM+C2xfp7d3Ia9h9OTVXstkg/K7U5viUpHROt7++m zSuIiFP8N8OMz+hQMlPlT2SD6DVkTxk7Wc+eedNsSJesVLOSJCDLQl5PKP8AAAD//wMAUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54 bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJl bHNQSwECLQAUAAYACAAAACEA+gqEWvABAADpAwAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0Rv Yy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAEAee6dsAAAAKAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAABKBAAAZHJzL2Rv d25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAFIFAAAAAA== " strokecolor="black [3200]" strokeweight=".5pt"> 1 JuFR4AAAAAsBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAABMFAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADz AAAAIAYAAAAA " path="m1681674,237nsc2581322,-11099,3343942,379190,3430545,895264l1719263,990600,1681674,237xem1681674,237nfc2581322,-11099,3343942,379190,3430545,895264e" filled="f" strokecolor="black [3213]" strokeweight="1.5pt"> Рассмотрим такое течение через отверстие в тонкой стенке (рис. 4.1).

Рис. 4.1.

Схема истечения жидкости

р_оp _атмчерез отверстие в тонкой стенке

ω_o υ_o

y_о

ρ x_o

Из емкости под избыточным (сверх атмосферного) давлением р_о жидкость плотностью ρ вытекает через отверстие в тонкой стенке площадью ω_о в воздушную среду с атмосферным давлением р _атм. Высота уровня жидкости над отверстием Z, высота расположения отверстия над плоскостью падения струи у_о. Определим скорость истечения υ_о и расход Q_o жидкости,

а также дальность вылета струи х_о, с учетом вязкого сопротивления.

Примечание. Для расчетов таких течений вводят несколько коэффициентов истечения, которые для стандартных отверстий (круглых, квадратных, треугольных и т.д.) имеют постоянные значения (см. Приложение III).

Особенность истечения через отверстие в том, что на выходе струя жидкости испытывает сжатие, т.е. площадь сечения струи ω меньше площади отверстия ω_о, что учитывается коэффициентом сжатия:

ε_о= ω/ω_о. (4.1)

Для круглых отверстий его значение принимается ε_о= 0,64.

Вследствие сжатия происходят местные потери напора, определяемые как h _сж= ζ _сж ,