Гидравлика и гидропневмопривод Никитин 2 (1067420), страница 19
Текст из файла (страница 19)
З,б), Течение жилкости а конфузоре сопровождается узюличсшюм скорости н падшшем давлеин», г. е. наблюдается дацженнс жидкости, а значит, прич!ш к аозш!клеванию андрей и срывов цотока нет нлн намного меньше. Пз аы- Р' . , 5, ходе потока нз конфузора возможао об- б! разоааннс анхрей, и лля ях ликаилшпо! применяют плавное сопряжение конической поверхности кош)!узора с понсрхпостью стенок ханш!а иа аыходе (шшиндрнчсской) 'К Копфуьор с криаолниейной об(юзукхцей по форме сужаюшсго потока предо!ааяяст собой сопло с коэффициентом потерь в лнапазонс ь, 0.03...0,(0 я зависимости о! сшпенк и сужения и числа йе (большим числам йе ооогяешшуют меньшие значения б;) Покорит калела.
Плааньш поаоро!" потока а канале осуцгесгаляшси за счет изменения формы канала (мояого без закрут ленью, рнс. 3.5, а. илн с закруглением. рис. 3.5, е) путем соединения двух каналов под угчами нли с закруглением, О ЗЕ ео бо б,грь! « б « Ри«. 3.5. Харакшрисзнки вютного пшраелическош сопропшяс«ои! а к!и«аеас!икру!«е««кб ',, * У!б).
«-зз руюс««осимы«о Ч.!, Гкд азиза Гз. Д Мггяиа а еидриюачгскиг гойачйгпвазгюы и нечем глдубол оиэдея г2ф $. Колено без закругяепггя, как лравило, выцолияется саердсннсм и сваркой труб (а основном с одинаковгями анузреинимн диаметрами Л). На участке отаола (иослс поворота) наблюдякнся значитеггьные истерн иацора, так яак именно здесь ирогюходит отрыв игпока от стшюк и образины~не вихрей, (! иго! е возыожны потери напора 6 э = (мь )г"/2д (рис. 3,5, б), гтш С,.„,„- коэффизгиеит иотерь напора а колене без закругления, заиисяший от угла между лнумя каналамн и опредсляемый эксиернментально; !' - средняя окорошь жидкости н колене.
Особенностью течении потока с пленным поворотом (а юкругленном колене) аыяется появление аихрсвых зсчений. вознакающих а неперечном сечении цтока н накладывающихся иа осзггза. ной ноток. Плавность поворота (больший радиус закругтюння й) значнзольио умсньшаег масцпабы образования азгхрей. Потери напора прн илааном повороте зависят от диаметра г(, радиуса й закругления оси канала, угла б иоаорота а плоскости, )ц а .= =- С„, г'-'('?к, гзщ ",„, — коэффициент потерь напора ири шювном иовороте канала, оцрсдезнюмый экспергшешальио.
При увеличении отношения )((г(коэффициент потерь ",„„снижается. Согласно эксцсрнмеигальоьвг данным, Че —. 0,05 " 0,2гИ ирн б =- Об" и ),0 < гИ < 0,2. Пря уаш!нияз!ни /Ы коэффициент потерь („„снижаегся вследствие аозрастания иошрь аа трение. 3.2. Теченце нцщкосз и через отверстия йбгюе олгяерслгие с есщрой кромкой е игинкоа гшекке. Рассмо~рим цилиндрическое отаерсгне с острой кромкой и нсртнкальной нлоской шеггке (рис. 3.6). Лу ыын огиеергтиич называется огнерсзис„у которого лцаметр г( аасголько маи по сравнению с заглубзеннсм Н, що центра тяжести. что можно сча газ ь асс точки сечения зюга тяерсггш расаозожсннымн на одной глубине с центром тюкести отаерстия. Озсг!ку, толщина которой меиыие днамецж отасрстня и нс оказывает шишння на условия истечения зкнлкошгг и форму ее струи, б -: з(„„называют тонкой сщикой, Осшртю кромку отверстия аыиояняют сверлением перпендикулярно цлоской стснке без обрабшкн крсмок (закрумюния илн образования фасок) и наличия заусенцев, ряс.
З.а. Схема ге мтпм зшляосги через шиос отаерсзие с острин кром- кой а тамон стенке г(ает!гцм жидкости згаизгузся ги периферии ио криволинейным зрасаторням и оо зорцеаой цоасрхиости устремляются к атаерстию. У кроьиги гзтг|срс1ия частица огрыазются от торцевой стенки и далее лаижутсл иод дсйстяисм инерционных снж Наиболее существенна инерционность чашиц. даигающихся вдоль стенки.
Оии,щремясь по инерции сохранить направление движению, огнбазщ кромку отверстия, ис, касаясь аггузрснней лоасрхности самого огвсрсзня, н образукгг пенерхяощь струи с несколько уменьимнным иолсрсчным сечением струи но сраянеиюо с огеерси!ем и наирсалснием движения часыгц а осевом ианраллсиии дщокеиия шрун. Уменыиеннс ссчсиня сгрул в литературе часто назыааюг ожатием струи. Под лсйствасм снл цоасрююспэого нагяжсния сзруя ирииимаот цилиндрическую форму на рж:стоянии, равном примерно диаметру г2„. от кромки, которая сохранясгся нз некотором отрезке.
П(иг ньзечсини жидкосзн чс)из Отаерщня некруглой фо(зьгы ца расстоянии, иревьииаюшсм размеры отверстия гтг кромки, происходит изменение формы сечения Струн, иазыааемое инверсией струн. Например. при истечении через прямоугольное нли треугольное отверстие струя а поперечном сечении принимает форму четырех- или трсхлсиссгконого креста. В 'гом гшучае если напор сушсетаенио иреаышгзег Ззг!аьзстр отверстая, Из г(„„, и бокояые стенки, расцоложениыс на значительном рассголиии от отаерспш. ае оказывшот взпгяиня на ноток. шкое нстеиеннс иазыяают лощечсшкш с соегзгглюпмзг снматигэг сшрэя. Ы Ь 1ьиреюике ! и 3 ыттнм.
гйгиюитгмгиин гсигтгиггегнггггггим я ии (м~г гиги н рюиггрнтими т) г :,1 108 Уменьшенне сечсння 5 ... струи харакгернзуеюя коэффнцнентом сяспня е -" бнгт(5тн Прн псгеченнн жвдкосгн чсреэ круглое ошсрстнс коэффнцнент ежвгнх с т (г)нгь/г(„н ) . Ураввенпс Бернулггн для поюка жнгжостн, натекающей через круююс о!верстке с ссченнямн 1-! и 2-2, нмеег вил [см. Рнс. 3.6): Рй Рй 2Х где Пг. Рг — вьюота расположения н давленне жпдкостп в сеченнн П-1; рг, )'э — давление и средняя скорость жндкосгп в се генпн 7-3, Ьт, - коэффнпнен г потерь напоре на ос~рой кромке шнсрстня.
Введем аг — и н 1' --. П В расоматрнааемом случае полный напор согпветстаует глубнне погруження центра тяжести сечения струн рг р-.. )( т Иг т — -=т т (и г бтн)-н., рй 20 таккакрг ='рг О. 1 (угскггга скорость струи жнлкою и 1'= 1 ° т(2~Йтв ЙПН, Чп' нп коэффшпкнп окороспг Хгт 1 чп+ф, Для ндеальпой жгьакоспт и=-1, бн =О, ге =" 1, )гниет ч(2йП1 дю рсшгьной - и= Р(рннн С1. Пкорт;тя лвнжсвня чжпнц струи распредеяеньг по сечению равномерно лшпь е срелней его части (практнческн равны ндеальной).
по краям сечсннх нх скорости немного пггде. Поэтому введенный коэффнпнент схороегн следует рассматрввать как код(гфнцнеггт срелней скорости. Прн нсгеченнн а атмосферу давленпе по всему сечепюо цнлнндрпческой струн равно атмосферному. Ит формулы Π— Я „Р'- =сБ, нгРДцй =сент, Ч(2дНсучетОм условия Птжр П=1~..02лп,нл ОтР...С2др)р Иэ ггредсшвленггых на рнс. 3,7 эавншмюсшй следует, что врп унелнченнн числа йе = 1',„ыи, ьгн„тт = г( „, т) 2ХП )Гт ослабевает влнянне снл югэкгюпг н еоэржтаст коэффнппент Ег (уменьшается и ч,), а таюкс когэффнцгнеггт. х уменьшается вслелствне снпження скороьтн торможенгы у кромки отверстия н увегпт гоняя ралнусов крнвпзпы поверхности сгрун.
н,' с; и 1,0 г Рне. 3.7. 3авнсньюеть кп гф )тпнпгюьге, ь и и от чггня,г Пе Прп проведеннн расчетов лвя тПюуиентпьш режнмов чеченца жпдкосгн (Ве 10') через отверстня с острой кромкой обычно 5 прнннмяют усрсдпенныс значевня: с = 0,63; Ег 0,97; П "- 0,6(г бпгн т 0,06 прн и = 1. На рнс. 3.7 показаны трн области нзмевення коэффнпнентов екоростн струп в эаввснмоств от числа йк 1 — область лннейных эаенснмостей, поток ламннарный: !1 — область переходного режима; 1!1 — область квадратичного режнма (аатомодельностн), поток турбулентпын Иесвесршгииие спевшие.
Сжапге струн, прп котором ня формнрованне струн окатывают югнянне сшнюн подл;, ' водящего канала, наэьпыюг ггесоссрюеииьпг (рве. 3.8). Размеры струн на ныхолс нэ откс!югня наменяв?тся ~"~" — 5 г б: — гг ':рг меньше по сравненню с предылушпм ""й2' ва)гнангом, когда т!мекторнн лвнження Рнс, 3.8, 0 шм начиняя '~',!' . частиц жндкостн направлены от боко- жнлкостн с несовершенным вых сынок, а не по торцевой степке, сюггненг струн гф" 109 Н !.
Пндиоюнко нльюет аил Рй Зй Рд 15 15 с, о — = — ох, Гафм . ЗЧ Рз Рк Рй 11О что не способстауаг уменьшен!но сечения струи н уислачснию ко зффиписнтоа ежами и расхода. Уравнение Бернулли лля сечений! -! и 1-2 прн и! = и. = 1 при Принимая 1;5, = !';5з = )фк.,Я, „с учетом эмпиричсскн опрслеэсннаго коэффициаша сжатия гч = 062 ОЗБ(т,,ь15,), получаем 1 Р!-Рз глс '„, — коэффициент потерь напора на острой кромке апюрстия при истечении с несовершенным сжатием струи:,$,, 5з - плошади сеченая потока а канонах 1, 2 соотастствсниа. Расхол опрсделяогея по вырзжеиию тле Р =-р= ===.=,: — — — —.
==: —. — коэффициент расхода. а! з(! з чн, - с(з (5м„,г5,)з Иэ полученных аыражсиий следует. по прн насоасршаиг!ом сжатии расход через отясрстис бо»ьпю расхпла пра соаершснном сжюии струг!. Зишоикениог оывгрсгиио. Рассмотрим истечение жидкоспз под уронень (рис. 3,9), а нс а атмосферу. В жом случае япшкость течет из резервуара А а разерауар Б.
В обеих сьзкастях давление расщ~сделяется в соответствии с пглросштическим законом. Формирование Рис. З.Ч. Схеьга ~ечсния струн при иьчччсгши через затопленное хаглкасти через затоплен- атворшне не опзичается ог рассмотрсняоо ш нсрстис кого случая (см. Рис, З,б), При амхаде Г ""Лошяккиы ю чм у~ ж струи с острой кромки отаерсгия происходит внезапное рааширснис гютока (энсрпьч струи теряезся на обркюнааиа вихрей) и рассаиаание кинетической энергии сзруи н емкости Б. Дкя сечений 1--1 и 3-3 (1'! = 0 и Рз ."- О) ураанание Бернзьзлгг прииим"чжаня где т! иР~ полажение саоболной поверхности 1-! и давление на псй: зз и рз — положение свободной поаерхаостн 3-3 а дааяснис иа иай; йьм — потери напора на участке 1-3, опредвзясмые скоростью 1'з жидкости а ссчснггн;-3 (пз "- 1) и каэффнниснтом потерь панара (и гл при ахала в затопленное отверстие: Гзз Г' 2 .лою 3 5 -Д Попставиа и Урзацсггие БсРнУтшн Я!-аз=на н Н вЂ”.и- о — ', получим Р~ Рз Рл 1! =- ~- — — 035Н = ООЗБН.