Общая гидравлика. Пуляевский А.М. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТОГУ | Хабаровск

Составители: 

Рубрика: 

23
Построение линий делается для двух – трех опытов по указанию преподавателя. Для того
чтобы не терялась восприимчивость и наглядность построений, для разных опытов следует
использовать разные цвета.
Выполнив все построения, необходимо проанализировать, как и почему изменяется ход
пьезометрических и напорных линий в одном и том же опыте, и почему они отличаются
друг
от друга в разных опытах.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЕ В ТОНКОЙ СТЕНКЕ
Цель работы: Экспериментальным путем определить коэффициент расхода отверстия в
тонкой стенке.
1. Общие сведения
Под тонкой стенкой понимают стенку, отверстия в которой имеют острые кромки, вызы-
вающие при истечении жидкости только местные потери напора, выражающиеся в сжатии
струи.
Если кромки отверстия находятся на удалении от направляющих поверхностей, ограни-
чивающих объем жидкости, частицы жидкости движутся к отверстию по искривленным тра-
екториям. Вследствие этого вытекающая струя
оказывается сжатой. Если сжатие наблюдает-
ся по всему периметру отверстия, оно называется полным.
Искривление траекторий движения частиц жидкости тем сильнее, чем дальше удалены
кромки отверстия от направляющих стенок. Однако, начиная с некоторого расстояния, даль-
нейшее его увеличение не приводит к росту кривизны траекторий. Струя при этом становит-
ся максимально сжатой.
Такое сжатие называется совершенным.
За плоскостью отверстия, таким образом, возникает сечение струи с наименьшей площа-
дью сечения – сжатое сечение. Сжатие струи характеризуется коэффициентом сжатия
струи
ε
– отношением площади сжатого сечения
c
ω
к площади отверстия
ω
:
ε
=
ω
ω
c
. (30)
Если отверстие располагается в боковой стенке сосуда, то, вообще говоря, напор в раз-
ных точках плоскости отверстия не остается постоянным, увеличиваясь от верхних к ниж-
ним точкам его кромки. Однако, если вертикальный размер отверстия мал по сравнению с
напором, например на оси отверстия, можно считать напор в пределах всего отверстия
по-
стоянным. Такие отверстия называются малыми. Для них, как принято считать, должно вы-
полняться условие
1,0
<
Ηa , где – вертикальный размер отверстия; Η – напор на его оси. a
Сжатое сечение струи, вытекающей из малого круглого отверстия в тонкой стенке,
образуется вблизи плоскости отверстия на расстоянии около 0, 5 диаметра струи.
Распределение скоростей в сжатом сечении струи можно считать равномерным. Скорость
в сжатом сечении определяется по формуле
Η= gV
c
2
ϕ
, (31)
где
ϕ
– коэффициент скорости, учитывающий влияние гидравлических сопротивлений на
снижение скорости истечения;
– напор на оси отверстия; Η
g
– ускорение свободного падения.
Расход через отверстие равен
gHQ 2
µω
= , (32)

Страницы