Основы гидравлики. Гусев В.П. - 97 стр.

UptoLike

Составители: 

97
днище, площадь которого составляет f. В начальный период времени высота
уровня жидкости составляла H. Через некоторый промежуток времени после
начала истечения жидкости еѐ уровень понизился. Свободная площадь
поверхности уровня жидкости на некоторой промежуточной высоте Z стала
составлять
. Составим материальный баланс по жидкости за элементарный
период времени d. За элементарный промежуток времени d уровень
жидкости в аппарате понизится на величину dz . Тогда, за этот же
промежуток времени через отверстие уйдет объѐм жидкости, равный v=
dz.
В свою очередь, этот объѐм, согласно уравнению 5.77 , можно выразить
следующим образом: v=
dz =
2 . Тогда, в соответствии с
полученным выражением время полного опорожнения резервуара составит:
=
1
2

0
. (5.83)
Уравнение 5.83 позволяет рассчитать время полного или частичного
опорожнения от Н до любого
1
аппарата любой формы, если известна
зависимость
=
.
Рис.5.11. Схема процесса истечения жидкости при переменном уровне: а)-
истечение из сферического резервуара; б) истечение из цистерны.
В самом простейшем случае, когда площадь поперечного сечения
аппарата постоянна по высоте (
=  , например, вертикальный
аппарат цилиндрической или призматической формы), то получим :
= 2
2
=2
2
. (5.84)
В полученном выражении произведение
выражает начальный объем
жидкости в резервуаре, а
2 - объем вытекающей жидкости в одну
секунду при = . Полученное выражение (5.84) показывает, что для
опорожнения резервуара постоянного сечения требуется в два раза больше
времени, чем для истечения из аппарата такого же объема жидкости при
постоянном уровне = .
Рассмотрим, в качестве примера, истечение жидкости при
опорожнении горизонтальной цилиндрической цистерны длиной и