Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Скорость и расход жидкости при истечении в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре



2015-11-11 1004 Обсуждений (0)
Скорость и расход жидкости при истечении в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре 0.00 из 5.00 0 оценок




 

Рассмотрим большой резервуар с жидкостью под давлением Р0, имеющий малое круглое отверстие в стенке на достаточно большой глубине Н0 от свободной поверхности (рис.5.1).

Рис. 5.1. Истечение из резервуара через малое отверстие

Жидкость вытекает в воздушное пространство с давлением Р1. Пусть отверстие имеет форму, показанную на рис.5.2, а, т.е. выполнено в виде сверления в тонкой стенке без обработки входной кромки или имеет форму, показанную на рис.5.2, б, т.е. выполнено в толстой стенке, но с заострением входной кромки с внешней стороны. Струя, отрываясь от кромки отверстия, несколько сжимается (рис.5.2, а). Такое сжатие обусловлено движением жидкости от различных направлений, в том числе и от радиального движения по стенке, к осевому движению в струе.

Рис. 5.2. Истечение через круглое отверстие

Степень сжатия оценивается коэффициентом сжатия.

где Sс и Sо - площади поперечного сечения струи и отверстия соответственно; dс и dо - диаметры струи и отверстия соответственно.

Скорость истечения жидкости через отверстие такое отверстие

где Н - напор жидкости, определяется как

 

 

h AHRvDHVOBAAAwRQAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9lMm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgA AAAhAIaxX0rfAAAACgEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAqAYAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAA BAAEAPMAAAC0BwAAAAA= ">

Лист
 
φ- коэффициент скорости

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

 

Расход жидкости определяется как произведение действительной скорости истечения на фактическую площадь сечения:

Произведение ε и φ принято обозначать буквой и называть коэффициентом расхода, т.е. μ = εφ.

В итоге получаем расход

где ΔР - расчетная разность давлений, под действием которой происходит истечение.

При помощи этого выражения решается основная задача - определяется расход.

Значение коэффициента сжатия ε, сопротивления ζ, скорости φ и расхода μ для круглого отверстия можно определить по эмпирически построенным зависимостям. На рис.5.3 показаны зависимости коэффициентов ε, ζ и μ от числа Рейнольдса, подсчитанного для идеальной скорости

где ν - кинематическая вязкость.

Рис. 5.3. Зависимость ε, φ и от числа Reu Рис. 5.4. Инверсия струй

При истечении струи в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке происходит изменение формы струи по ее длине, называемое инверсией струи (рис.5.4). 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.

 

Лист
 
4.Исходные данные и расчетная схема

Исходные данные (вариант 632)

  1. Материал труб – чугун
  2. Длины участков, м.

 

1-2 2-3 3-4 4-6 2-6 2-5 5-6 6-7 7-8 7-9 7-10
----

 

  Равномерно-распределенный расход q = 0,005 л/с на пог. метр
Свободный напор в узловых точках Нсв = 5 м
Геодезические отметки узловых точек:
  z1 = 0 м   z8 = 4 м   z9 = 6 м   z10 = 8 м

 

Таблица 4.1 Ср. суточные нормы потребления воды, м3/сутки
Потребитель №3 Потребитель №4 Потребитель №5 Потребитель №8 Потребитель №9 Потребитель №10

 

 

 

Рис.4.1.Расчетная схема

 

 


 

Лист
 
Результаты расчета

 
 


Определение расчетных расходов воды

Определение максимальных суточных расходов воды

3/сут]

Q max3 сут = 1,3*50=65

Q max4 сут =1,3*200=260

Q max5 сут =1,3*150=195

Q max8 сут =1,3*100=130

Q max9 сут =1,3*250=325

Q max10 сут=1,3*300=390

где: αсут=1,3 – коэффициент суточной неравномерности потребления воды;

Q – среднесуточная норма потребления [м3/сутки], определяется из таблицы исходных данных.

 

Определение максимальных часовых расходов воды

3/час]

Q max3 час =2,5*65/24=6,771

Q max4 час =2,5*260/24=27,083

Q max5час = 2,5*195/24=20,312

Q max8 час = 2,5*130/24=13,542

Q max9 час =2,5*325/24=33,854

Q max10 час =2,5*390/24=40,62

где: αчас=2,5 – коэффициент часовой неравномерности потребления воды.

Определение максимальных секундных расходов воды

3/с]

Q max3 сек =6,771/3600=0,0019

Q max4 сек =27,083/3600=0,0075

Q max5 сек =20,312/3600=0,0056

Q max8 сек =13,542/3600=0,0038

Q max9 сек =33,854/3600=0,0094

Q max10 сек =40,62/3600=0,0113

 



2015-11-11 1004 Обсуждений (0)
Скорость и расход жидкости при истечении в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Скорость и расход жидкости при истечении в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...
Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1004)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)