Гидравлические струи. Силовое воздействие струи на преграду
Рассчитать параметры свободной затопленной струи жидкости в четырех сечениях: при x’=0 (начальное сечение), x’=xн (переходное сечение), x’=2xн, x’=4xн. Параметры определить для двух типов струи: плоской и круглой. Для плоской струи половина высоты отверстия b0, а его ширина l0=20b0. Для круглой струи радиус отверстия r0. Построить эпюры распределения скоростей в струе жидкости для указанных сечений. Определить силовое воздействие круглой струи на плоскую твердую границу породы пласта для 2-х случаев: струя вытекает из отверстия долота перпендикулярно и под углом a к породе. Найти силу давления струи на породу в направлении действия струи и нормальную силу давления. Как изменятся силы, если к отверстию присоединить насадки: цилиндрический внешний и коноидальный
Схема движения свободной затопленной турбулентной струи
Основные расчетные зависимости для круглых и плоских свободных затопленных турбулентных струй
Скорость в начальном сечении u0 определим по формуле Приведенный напор зависит от перепада давлений на свободной поверхности жидкости и в среде, в которую происходит истечение, d=r/rв => r=d*rв с учетом этой формулы С учетом исходных данных найдем Формула для определения расхода струи в начальном сечении 2 = 0,62*10-3 м2 (для круглой струи) (для плоской струи) (для круглой струи) (для плоской струи) Коэффициент турбулентной структуры a: для круглой струи равен 0,08; для плоской принимаем 0,1. Половина угла расширения b: для круглой струи 3,4*a=3,4*0,08=0,272; для плоской 2,4*а=2,4*0,1=0,24. Расстояние от полюса до начального сечения x0: для круглой струи 0,29*r0/a=0,29*14/0,08=50,75 мм; для плоской струи 0,41*b0/a=0,41*14/0,1=57,4 мм. Длина начального участка xн: для круглой струи 0,67*r0/a=0,67*14/0,08=117,25 мм; для плоской струи 1,03*b0/a=1,03*14/0,1=144,2 мм. Расчетные значения радиуса r или полутолщины струи B, скорости на оси основного участка струи umax, расхода на основном участке Q представлены в таблице 2.
Таблица №2
Поперечные профили распределения скоростей в сечениях струи рассчитывают по формуле u=umax(1 - h1,5)2. Радиус R или полутолщину струи В разбивают на отрезки через 0,2h. Результаты расчетов представлены в таблицах №3 и №4. Таблица № 3
Таблица №4
Силовое воздействие круглой струи на твердую преграду рассчитывают при тех же исходных данных по формулам: струя вытекает из отверстия перпендикулярно к породе Pкр=kнrw0u02, под углом a к породе Pкр=kнrw0u02sin2a, PN кр=kнrw0u02sina.
d=r/rв => r=d*rв; r=1,26*1000=1260 м3/кг. w0=wc; wc=e*w. Определим wc для каждого насадка и отверстия: 1) круглое отверстие в тонкой стенке: ωс=0,64*0,00062=0,0004 м2 2) внешний цилиндрический насадок: ω=0,00062 м2 3) коноидальный насадок: ω=0,00062 м2 4) Давление струи на плоскую твердую поверхность, расположенную перпендикулярно струе: а) круглое отверстие в тонкой стенке: б) внешний цилиндрический насадок: в) коноидальный насадок: Наименьшее силовое воздействие струи на преграду будет при круглом отверстии в тонкой стенке, а наибольшее при коноидальном насадке. 5) Давление струи на плоскую твердую поверхность, наклоненную на угол a. а) круглое отверстие в тонкой стенке: б) внешний цилиндрический насадок: в) коноидальный насадок: Вывод: наибольшая сила воздействия струи на преграду наблюдается при использовании насадков
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1390)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |