Гидравлический расчет истечения жидкостей
Гидравлический расчет истечения жидкостей
3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОТВЕРСТИЙ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСТЕЧЕНИЙ
3.1.1. Классификация отверстий
Основной задачей гидравлического расчета отверстий и насадок является определение скорости истечения жидкости и вытекающего расхода.
В теории истечения жидкости из отверстий в зависимости от толщины стенки принято различать:
1. Истечение из отверстия в тонкой стенке.
2. Истечение из отверстия в толстой стенке.
Рекомендуемые материалы
3. Истечение из насадки.
Рис.1.1
Тонкой называется такая стенка резервуара, толщина которой не влияет на истечение жидкости из отверстия (на скорость истечения и расход). В этом случае вытекающая струя соприкасается только с внутренней кромкой отверстия. Стенку считают тонкой, если ее толщина d не превышает 2,0-2,5 диаметров отверстия d (рис.1.1,а ).
Толстой называется стенка, толщина которой влияет на истечение жидкости из отверстия. В этом случае вытекающая струя постоянно или периодически соприкасается с боковой поверхностью отверстия или частью ее, что влияет на величину вытекающего расхода. Стенку считают толстой, если ее толщина d находится в пределах (2…2,5).d < d < (3…4).d (рис. 1.1,б).
Насадкой называется короткий отрезок трубы, присоединенный к отверстию в тонкой стенке. Длина насадки d принимается равной 3…5 диаметрам отверстия (рис. 1.1, в). Если толщина стенки резервуара равна 3,0…5,0 диаметрам отверстия, то в гидравлическом отношении такое отверстие представляет собой насадку.
В зависимости от соотношения напора и вертикального размера отверстия различают гидравлически малые и большие отверстия.
Малым (в гидравлическом смысле) называется отверстие, высота h (диаметр d) которого незначительна по сравнению с напором H (h (или d) <= 0,1.H).
Большим (в гидравлическом смысле) называется отверстие, высота h (диаметр d) которого имеет величину одного порядка с напором H.
Люди также интересуются этой лекцией: Экономический район.
3.1.2. Основные характеристики истечений
Истечение жидкости может происходить из незатопленного и затопленного отверстий. Отверстие считают незатопленным, если уровень жидкости за отверстием находится ниже центра отверстия.
Если уровень жидкости за отверстием расположен выше центра отверстия, имеет место истечение из затопленного отверстия или истечение под уровень (рис. 2.2).
В зависимости от изменения напора во времени различают истечение при постоянной и переменном напоре.
При постоянном напоре H (измеряемом над центром отверстия) расход, скорость и траектория струи не изменяются во времени, при истечении будет наблюдаться установившее движение жидкости.
При переменном напоре H , например, в случае опорожнения резервуара, расход, скорость и траектория вытекающей струи изменяются во времени, при истечении будет наблюдаться неустановившееся движение жидкости.
