Течение жидкости через отверстие и насадки
Рассмотрение особенностей истечения жидкости через малое отверстие с тонкой стенкой при постоянном напоре в атмосферу. Общая характеристика уравнения Бернулли. Коэффициент скорости как отношение реальной скорости в сжатом сечении к теоретической скорости.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2013 |
| Размер файла | 180,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Течение жидкости через отверстие и насадки
Зависимости, которые установлены при изучении истечений, широко применяются в расчетах, связанных с созданием компактных струй (пожарные бронгойты, гидромониторы, воздушные завесы, наполнение и опорожнение резервуаров), при разработке насадок и т.д.
Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре.
Малое отверстие - отверстие диаметр, которого меньше 0,1 напора над этим отверстием.
Тонкой стенкой называется стенка, толщина которой меньше 0,5 диаметра и имеющая открытый острый край.
Рис.
В этом случае жидкость испытывает только местные сопротивления. При подходе жидкости к отверстию траектории ее частиц не параллельны. За счет прямолинейности движения давление в струе жидкости возрастает от кромок к центру, а скорость уменьшается.
В результате чего струя сжимается. На расстоянии равном половине диаметра движение жидкости становится параллельным струйным, а такое сечение называется сжатым.
Коэффициент сжатия (е) - отношение площади сжатой струи к площади отверстия.
Рис.
Рассмотрим истечение жидкости через малое отверстие с тонкой стенкой при постоянном напоре в атмосферу. Для этого запишем уравнение Бернулли для двух сечений ( 1-на поверхности воды в резервуаре, 2- в сжатом сечении)
Плоскость отчета проходит через центр тяжести отверстия.
z1 + + = z2 + + + h1-2
z1 = H; z2 = 0
P1 = P2 = Pa
х1 = 0; х2 = хc
H + + = 0+ + +
хc = = =
где = - коэффициент скорости, постоянная.
Коэффициент скорости - это отношение реальной скорости в сжатом сечении к теоретической ( максимально возможной) скорости.
истечение жидкость теоретический
Q = хc Sc е =
Q = хc е S0 = е S0 = м S0
м = ц е - коэффициент расхода
Опытными исследованиями были получены средние коэффициенты при истечении в атмосферу:
Коэффициент скорости ц = 0,97
Коэффициент сжатия е = 0,64
Коэффициент расхода м = 0.62
Истечение жидкости через затопленное отверстие.
Рис.
z1 + + = z2 + + + h1-2
z1 = h1; z2 = h2
P1 = P2 = Pa
х1 = х2 = 0;
h1 + + 0 = h2 + + ()
вх = б (1 - ) Sc << S
хc =
Истечение через насадки.
Насадки применяют для изменения расхода воды, организации направления слива, создания фонтанных, пожарных и др. струй.
Насадка - короткий патрубок, длина которого в несколько раз больше диаметра.
Рис.
При истечении через насадок струя, вытекающая из емкости, сначала сжимается, а затем расширяется, заполняя все сечение насадка, и выходит из него, имея равное площадь струи площади насадка
е = =1.
Внутри насадка в той области, где струя сжимается, образуется вакуумметрическая зона, за счет которой в насадок поступает дополнительное количество воды.
Рис.
Для определения скорости и расхода запишем уравнение Бернулли.
z1 + + = z2 + + + h1-2
z1 = H
z2 = 0
P1 = P2 = Pa
х1 = 0
х2 = х ;
h1-2 = hм + hl
H + +0 = 0 + + + +
х =
= = м
Q = S0
Преимуществом насадка в сравнении с отверстием является больший расход вытекающей воды за счет того, что коэффициент сжатия струи в насадке равен 1, а в отверстии 0,64. так же за счет образования вакуума внутри насадка за счет сужения и расширения струи. Такой режим работы насадка называется безотрывным. Для того, чтобы насадок работал в безотрывном режиме его сначала необходимо заполнить жидкостью. Кроме сжатия наблюдается инверсия струи -форма поперечного сечения струи изменяется по длине (квадратная > крестообразная и т.д).Это явление обусловлено влиянием не параллельности скоростей отдельных частиц и действием сил поверхностного натяжения.
Оптимальной длиной насадка считают 3-4 диаметра; если длина меньше, то насадок будет работать как просто отверстие; если длина больше, то увеличиваются потери на трение и скорость уменьшается.
1. Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Единицы измерения давления, основное уравнение гидростатики, параметры сжимаемости жидкости, уравнение Бернулли. Расход жидкости при истечении через отверстие или насадку, режимы движения жидкости. Гидравлические цилиндры, насосы, распределители, баки.
тест [525,3 K], добавлен 20.11.2009Основные законы гидравлики, основы теории лопастных объемных гидромашин, принципы построения и эксплуатации систем гидропривода. Гидростатика, применение уравнения Бернулли, гидравлические сопротивления, истечение жидкости через отверстия и насадки.
методичка [1010,9 K], добавлен 29.08.2011Определение скорости поршня и расхода жидкости в трубопроводе. Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода. Определение максимально возможной высоты установки центробежного насоса над уровнем воды. Составление уравнения Бернулли.
контрольная работа [324,1 K], добавлен 07.11.2021Анализ причин расхождения расчетных значений скорости резания, преимущества и недостатки существующих методик. Расчет скорости резания альтернативным методом. Разработка блок-схемы алгоритма автоматизированного выбора скорости резания для станков с ЧПУ.
курсовая работа [308,1 K], добавлен 04.04.2013Экспериментальное изучение зависимости гидравлического сопротивления слоя от фиктивной скорости газа. Определение критической скорости газа: скорости псевдоожижения и скорости свободного витания. Расчет эквивалентного диаметра частиц монодисперсного слоя.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 23.03.2015Равновесная зависимость системы газ-жидкость. Уравнение математического баланса. Программа для расчета насадочного абсорбера. Расчет удерживающей способности насадки. Изменение гидравлического сопротивления и скорости изменения расхода жидкости.
контрольная работа [59,2 K], добавлен 31.01.2009Разработка функциональной схемы гидропривода, выбор и расчет параметров. Потери давления в местных гидравлических сопротивлениях. Выбор гидроаппаратуры и определение потерь при прохождении жидкости через аппараты. Механические и скоростные характеристики.
курсовая работа [723,9 K], добавлен 30.03.2011Порядок разработки и практическая апробация измерителя скорости потока жидкости, предназначенного для контроля ее расхода в закрытых и открытых системах циркуляции. Проектирование структурной схемы и выбор элементной базы устройства, оценка погрешности.
курсовая работа [223,2 K], добавлен 15.05.2009Исследования процесса мойки автомобиля. Снижение поверхностного натяжения путем применения подогретой воды или СМС. Подача воды к моющим рамкам насосом с давлением. Расход жидкости через насадки. Конические, коноидальные и цилиндрические насадки.
контрольная работа [543,6 K], добавлен 22.08.2011Определение передаточных функций звеньев. Логарифмические характеристики и проверка на устойчивость. Расчет зависимости угловой скорости от задающего напряжения и момента сопротивления в статическом режиме работы. Переходные процессы изменения скорости.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 24.10.2015Составление уравнений Бернулли для сечений трубопровода. Определение потерь напора на трение по длине трубопровода. Определение местных сопротивлений, режимов движения жидкости на всех участках трубопровода и расхода жидкости через трубопровод.
задача [2,1 M], добавлен 07.11.2012Определение степени свободы пространственного манипулятора промышленного робота. Расчет скорости вращения колес двухскоростной планетарной коробки передач. Вычисление скорости и ускорения коромысла рычажного механизма; составление векторного уравнения.
контрольная работа [243,0 K], добавлен 01.05.2015- Применение принципа кавитации для улучшения процессов разделения фаз в групповых замерных установках
Кавитация как процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости. Анализ гидродинамической кавитации в замерных установках, которая возникает в результате местного понижения давления в жидкости при увеличении ее скорости
курсовая работа [2,2 M], добавлен 18.04.2015 Общая классификация основных процессов химической технологии. Общие сведения о гидравлике, течение идеальных жидкостей. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера и Бернулли. Ламинарное и турбулентное движение жидкости. Уравнение сплошности потока.
презентация [183,3 K], добавлен 29.09.2013Определение объема газа, удельных значений внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Расчет теоретической скорости адиабатического истечения и массового расхода воздуха, температуры воздуха адиабатного и политропного сжатия. Задачи по теме теплопередачи.
контрольная работа [685,9 K], добавлен 06.03.2010Основные характеристики и структурная схема насадки, принцип работы при различных гидродинамических режимах. Зависимость сопротивления орошаемой насадки от фиктивной скорости газа в колонне. Физическая и математическая модели ее удерживающей способности.
лекция [104,8 K], добавлен 31.01.2009Определение ускорения грузов и натяжения в ветвях нитей, к которым они прикреплены. Расчет скорости и ускорения груза в определенный момент времени, положения точки М одного из колес механизма. Определение абсолютной скорости, ускорения точки М.
контрольная работа [325,9 K], добавлен 23.11.2009Характеристика и особенности применения гидроприводов, оценка их преимущества и недостатки. Выбор рабочей жидкости для очистного комбайна. Определение параметров гидросистемы, ее тепловой расчет. Способ регулирования скорости объемного гидродвигателя.
курсовая работа [111,3 K], добавлен 27.03.2011Расчет основных параметров объемного гидропривода: выбор трубопровода, рабочей жидкости и давления в системе; определение загрузочного момента на валах, скорости их вращения и перемещения, рабочего усилия на штоках; подбор насоса и гидродвигателя.
курсовая работа [454,5 K], добавлен 26.10.2011Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости. Внутреннее трение в жидкости. Изменение и приращение кинетической энергии. Типы объемных гидроприводов по виду движения и их определение. Принципиальные и полуконструктивные схемы гидроаппаратов.
контрольная работа [264,8 K], добавлен 30.11.2010
