5Ответы на контрольные вопросы. 1

• Название: 5Ответы на контрольные вопросы. 1
• Дата: 24.04.2018
• Размер: 50.8 Kb.
• Имя файла: Osnovnye_kontrolnye_voprosy_5_rabota.docx
• Тип: Документы; #42057

5Ответы на контрольные вопросы.

1. Малым считаются отверстие, высота которого не превышает 0,1 Н. Здесь Н - превышение свободной поверхности жидкости над центром тяжести отверстия.

Стенку считают тонкой, если ее толщина d < (1,5...3,0)d. При выполнении этого условия величина d не влияет на характер истечения жидкости из отверстия, так как вытекающая струя жидкости касается только острой кромки отверстия.

2. Поскольку частицы жидкости движутся к отверстию по криволинейным траекториям сил инерции струя, вытекающая из отверстия, сжимается. Благодаря действию сил инерции струя продолжает сжиматься и после выхода из отверстия. Наибольшее сжатие струи, как показывают опыты, наблюдается в сечении с-с на расстоянии примерно (0,5...1,0)d от входной кромки отверстия. Это сечение называют сжатым. Степень сжатия струи в этом сечении оценивают коэффициентом сжатия e:

,

где w_с и w соответственно площадь сжатого живого сечения струи и площадь отверстия.

3. Насадкой называют патрубок длиной 2,5d £ L_H £ 5d , присоединенный к малому отверстию в тонкой стенке с целью изменения гидравлических характеристик истечения ( скорости, расхода жидкости, траектории струи).

Насадки бывают цилиндрические (внешние и внутренние), конические (сходящиеся и расходящиеся) и коноидальные, т.е. очерченные по форме струи, вытекающей из отверстия.

Использование насадки любого типа вызывает увеличение расхода жидкости Q благодаря вакууму, возникающему внутри насадка в области сжатого сечения с-с и обуславливающему повышение напора истечения.

4. Среднюю скорость струи V_c в сжатом сечении с-с при р₀=р_ат вычисляют по формуле, полученной из уравнения Д. Бернулли, составленного для сечений I-I и с-с:

, где j - коэффициент скорости отверстия.

5. Расход жидкости Q через отверстие равен :

где

Здесь m - коэффициент расхода отверстия, учитывающий влияние гидравлического сопротивления и сжатия струи на расход жидкости. С учетом выражения для m формула принимает вид :



6. = – - коэффициент сопротивления насадки.

= – - коэффициент сопротивления отверстия.

7. Расход жидкости Q через отверстие равен :

где Здесь m - коэффициент расхода отверстия, учитывающий влияние гидравлического сопротивления и сжатия струи на расход жидкости. С учетом выражения для m формула принимает вид :



Расход жидкости вытекающий из насадки, вычисляется по форму, аналогичной формуле ,



Для выходного сечения в-в коэффициент сжатия струи e=1 ( насадка в этой области работает полным сечением), поэтому коэффициент расхода насадки m_Н = j_Н.
8. Среднюю скорость струи V_c в сжатом сечении р₀=р_ат вычисляют по формуле, полученной из уравнения Д. Бернулли, составленного для сечений:

,
где j - коэффициент скорости отверстия.



Среднюю скорость истечения жидкости из насадки V и расход Q определяют по формулам, полученным из уравнения Д. Бернулли,

записываемого для сечений.



Здесь - коэффициент скорости насадки,

z_Н - коэффициент сопротивления насадки.

Расход жидкости Q через отверстие равен :


где



Здесь m - коэффициент расхода отверстия, учитывающий влияние гидравлического сопротивления и сжатия струи на расход жидкости. С учетом выражения для m формула принимает вид :



Расход жидкости вытекающий из насадки, вычисляется по форму, аналогичной формуле ,



Для выходного сечения в-в коэффициент сжатия струи e=1 ( насадка в этой области работает полным сечением), поэтому коэффициент расхода насадки m_Н = j_Н.

9.

Скорость истечения жидкости через отверстие такое отверстие 

где Н- напор жидкости, определяется как 

φ- коэффициент скорости
где α - коэффициент Кориолиса;
ζ- коэффициент сопротивления отверстия.

Истечение через насадки


Коэффициент расхода μ, зависящий от относительной длины насадка l / d и числа Рейнольдса, определяется по эмпирической формуле: Так как на выходе из насадка диаметр струи равен диаметру отверстия, то коэффициент сжатия ε = 1 и, следовательно, μ = φ , а коэффициент сопротивления ζ = 0,5. 

Если составить уравнение Бернулли для сжатого сечения ^1-1 и сечения за насадком 2-2 и преобразовать его, то можно получить падение давления внутри насадка 

P₂- P₁ 0,75Hgρ
При некотором критическом напоре Н_кр абсолютное давление внутри насадка (сечение 1-1) становится равным нулю (P₁ = 0), и поэтому