5Ответы на контрольные вопросы. 1
Скачать 50.8 Kb.
|
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 wс и w соответственно площадь сжатого живого сечения струи и площадь отверстия. 3. Насадкой называют патрубок длиной 2,5d £ LH £ 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 Vc в сжатом сечении с-с при р0=рат 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 mН = jН. 8. Среднюю скорость струи Vc в сжатом сечении р0=рат 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, zН - 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 mН = jН. 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 Нкр абсолютное давление внутри насадка (сечение 1-1) становится равным нулю (P1 = 0), и поэтому |