Пример 4. 1 объемный расход жидкости

Для схемы рис. 4.1 дано:- жидкость: вода, с плотностью ρ = 1000 кг/м³; -избыточное давление над жидкостью р_о = 20 кПа; - высота уровня жидкости над отверстием Z = 2 м. Определим скорость струи на выходе.

Расчет: - напор истечения

Н_ист = + 2 = 4 м вод. ст.;

- скорость струи

υ_о = 0,95 = 8,5 м/с.

Объемный расход жидкости через круглое отверстие равен (из ф. 2.1)

Q_o = υ_o∙ω,

где площадь сечения струи определяется через коэффициент сжатия

ω = ε_о∙ω_о.

Отсюда, Q_o = ε_oφ_oυ_o, или из ф. 4.3, обозначив коэффициент расхода

µ_о = ε_оφ_о,(4.4)

получаем выражение для расчета расхода истечения

Q_o = µ_oω_o . (4.5)

Из выражения 4.4 получаем стандартное значение коэффициента расхода для круглых отверстий: µ_о = 0,64∙0,95 = 0,608 ≈ 0,61.

Пример расчета. Зная, допустим, диаметр отверстия (пример 4.1) d_o = 20 мм, находим величину расхода:

Q_o = µ_o∙ = 0,61∙0,785∙0,02²∙ = 0,0017 м³/с.

Дальность вылета струи – х_о зависит от высоты расположения отверстия и напора истечения:

х_о = 2φ_о∙ . (4.6)

Пример расчета. Допустим на рис. 4.1 отверстие расположено на высоте 1 м, тогда дальность вылета струи будет

х _о = 2∙0,95∙ = 3,8 м.