Основы гидравлики. Гусев В.П. - 94 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

94
свободную поверхность уровня и уровень жидкости h поддерживаются
постоянными. Для двух сечение АВ и СD запишем уравнение Бернулли:
h +
P
1
ρ
+
w
1
2
2
=
P
2
ρ
+
w
2
2
1+ξ
. (5.74)
здесь: w
1
- скорость движения жидкости в аппарате;
2
- давление в среде,
куда жидкость вытекает; w- искомая скорость истечения жидкости в
отверстии; ξ - коэффициент местного сопротивления, учитывающий потерю
напора в отверстии.
Дополняя уравнение 5.74 уравнением объѐмного расхода
1
= ,
решим полученную систему уравнений относительно скорости истечения .
В результате получим следующее выражение:
=
2+
1

2

1+
2
2
=
2
1+
2
2
. (5.75)
В полученном уравнении Н= +
1

2

представляет полный напор. В
случае, если над свободной поверхностью уровня жидкости давление равно
давлению в окружающей среде, т.е.
1
2
= 0 , то полный напор равен
уровню жидкости в аппарате Н= .
В случае, если f F, то с достаточной степенью точности для
практических расчетов отношением
2
2
в уравнении 5.75 можно пренебречь,
и тогда это уравнение будет представлено в другом варианте:
=
1
1+
2=
2. (5.76)
В этом уравнении коэффициент =
1
1+
получил название
коэффициента скорости истечения: его величина может изменяться
изменяющийся в пределах 0,960-0,994 и зависит от толщины днища. Из
полученного уравнения 5.76 следует, что скорость истечения жидкости
меньше скорости ее свободного падения
2.
В действительности, как свидетельствую опытные данные, объѐмный
расход жидкости через отверстие оказывается меньше, чем он определяется
из уравнения объѐмного расхода. Эксперименты показали, что сечение
вытекающей струи меньше сечения отверстия
с
< за счѐт сжатия струи.
Это особенно явно обнаруживается при истечении жидкостей из отверстий в
тонких стенках или со стенками с заостренными краями. Отношение
площади сечения струи к площади отверстия
= получило название
коэффициента сжатия струи. Величина коэффициента сжатия зависит от
толщины стенки, от формы отверстия и его расположения относительно
боковых стенок аппарата. На практике значения для круглых отверстий
достигают порядка 0,60-0,64 . Учитывая практическую поправку на сжатие,
действительный расход жидкости при истечении из отверстия в дне сосуда
можно рассчитать по уточнѐнному выражению, которое приводится во
многих справочниках по гидравлическим процессам:

Страницы