реферат по гидравлике. гидравлика дз. Истечение жидкости из отверстий, насадков и изпод затворов. Истечение через малые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре
 Скачать 91.39 Kb.
|
|
Истечение жидкости из отверстий, насадков и из-под затворов. 1.Истечение через малые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре. Струя, отрываясь от кромки отверстия, несколько сжимается. При истечении струи в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке происходит изменение формы струи по ее длине, называемое инверсией струи. Обуславливается это явление в основном действием сил поверхностного натяжения на вытекающие криволинейные струйки и различными условиями сжатия по периметру отверстия. Инверсия больше всего проявляется при истечении из некруглых отверстий. Инверсия струи - это явление, при котором поперечное сечение струи, вытекающей в атмосферу через малое незатопленное отверстие, не сохраняет формы отверстия, а меняется по мере удаления от стенки. Периметр отверстия – по формуле S=2пиR, где пи= 3,14. Поверхностное натяжение – это явление молекулярного давления на жидкость, вызванное притяжением молекул поверхностного слоя к молекулам внутри жидкости. Сжатие — силовое воздействие на газообразное тело, приводящее к уменьшению занимаемого им объёма, а также к повышению давления и температуры. 2.Истечение при несовершенном сжатии. Несовершенное сжатие наблюдается в том случае, когда на истечение жидкости через отверстие и на формирование струи оказывает влияние близость боковых стенок резервуара. Так как боковые стенки частично направляют движение жидкости при подходе к отверстию, то струя по выходе из отверстия сжимается в меньшей степени, чем из резервуара неограниченных размеров. Несовершенное сжатие – когда стенки или дно сосуда расположены близко от отверстия. Коэффициент сжатия больше, расход больше. Резервуар - герметично закрываемый или открытый, стационарный сосуд, наполняемый жидким или газообразным веществом. Сжатие струи - обусловлено необходимостью плавного перехода от различных направлений движения жидкости в резервуаре, в том числе от радиального движения по стенке, к осевому движению в струе. 3. Истечение под уровень.Часто приходится иметь дело с истечением жидкости не в атмосферу, а в пространство, заполненное этой же жидкостью . такой случай называется истечением под уровень, или истечением через затопленное отверстие.В этом случае вся кинетическая энергия струи теряется на вихреобразование, как при внезапном расширении. Атмосфера - газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Вихреобразование - движение жидкости или газа, при котором их малые элементы (частицы) перемещаются не только поступательно, но и вращаются около некоторой мгновенной оси. Кинетическая энергия – это энергия движения. Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела. Ек=m*v2/2 4 . Истечение через насадки при постоянном напоре. Внешним цилиндрическим насадком называется короткая трубка длиной, равной нескольким диаметрам без закругления входной кромки. На практике такой насадок часто получается в тех случаях, когда выполняют сверление в толстой стенке и не обрабатывают входную кромку. Истечение через такой насадок в газовую среду может происходить в двух режимах. Первый режим - безотрывный режим. При истечении струя, после входа в насадок сжимается примерно так же, как и при истечении через отверстие в тонкой стенке. Затем струя постепенно расширяется до размеров отверстия из насадка выходит полным сечением. Второй режим характеризуется тем, что струя после сжатия уже не расширяется, а сохраняет цилиндрическую форму и перемещается внутри насадка, не соприкасаясь с его стенками. Истечение становится точно таким же, как и из отверстия в тонкой стенке, с теми же значениями коэффициентов. Следовательно, при переходе от первого режима ко второму скорость возрастает, а расход уменьшается благодаря сжатию струи. Входнаякромка — кривая (дуга), соединяющая спинку и корытце профиля со стороны входа рабочего тела. 5. Истечения через отверстия и насадки при переменном напоре (опорожнение сосудов). Случай опорожнения открытого в атмосферу сосуда при постоянно уменьшающемся напоре, при котором течение является неустановившемся. 6. Истечение из-под затвора в горизонтальном лотке. Во многих водозаборных и водопропускных гидротехнических сооружениях расходы воды проходят через отверстия, перекрываемые затворами. Затворы поднимают на определенную высоту над дном и пропускают через отверстия необходимые расходы. Чаще всего на гидромелиоративных сооружениях устраивают отверстия прямоугольного сечения. Отверстия могут быть незатопленными (истечение свободное) и затопленными, когда уровень воды за затвором влияет на истечение. Если отверстие незатопленное, то вытекающая из-под затвора струя находится под атмосферным давлением. При истечении через затопленное отверстие струя за затвором находится под некоторым слоем воды. Водозаборное сооружение – это гидротехническое сооружение для отбора воды из водоема, водотока или подземного водного объекта в целях промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения. Водопропускные сооружения - это гидротехническое сооружение водопропускного типа представляющее собой искусственную структуру промышленного или гражданского назначения. Гидротехническое сооружение — объект (сооружение) для использования водных ресурсов, а также для борьбы с вредным воздействием вод. Затвор — подвижная конструкция для полного или частичного закрывания отверстия чего-либо от чего-либо. Гидромелиоративные сооружения - это комплекс технологически взаимосвязанных гидротехнических сооружений, устройств и оборудования, предназначенных для орошения, обводнения и осушения земель. 7. Давление струи жидкости на ограждающие поверхности. Если вытекающая из отверстия или насадка струя попадает на неподвижную стенку, то она с определенным давлением воздействует на нее. Величина давления струи, естественно, зависит от расстояния насадка до преграды. С увеличением расстояния струя рассеивается и давление уменьшается. Соответствующие исследования показывают, что в данном случае струя может быть разбита на три характерные части: компактную, раздробленную и распыленную. Компактная струя - Отсутствие брызг и отдельных струек в процессе истечения воды из излива. Раздробленная струя характеризуется началом разделения струи на отдельные очень мелкие капли, однако они не разлетаются далеко, а продолжают «сопровождать» ядро струи. Распыленная струя - это поток воды, состоящий из отдельных капель. Такие струи обладают небольшой энергией и дальностью полета. |