Вопросы для самопроверки

1. Какие сопротивления называются местными?

2. По какой формуле определяются потери, вызванные местными сопротивлениями?

3. Как определять потерю, напора при внезапном расширении трубопровода?

4. В каком сечении берется средняя скорость, входящая в формулу потерь?

5. В чем состоит принцип наложения потерь?

6. Как определяется коэффициент сопротивления системы трубопроводов (суммарный коэффициент сопротивления)?

8. Истечение жидкости через отверстия и насадки

Истечение жидкости через отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре. Коэффициенты сопротивления, сжатия, скорости, расхода. Истечение жидкости через цилиндрический насадок. Насадки различного типа. Истечение при переменном напоре. Понятие о струйной технике.

Методические указания

Отверстие называется малым, если можно пренебречь изменением давления по его площади. Насадками называются небольшие по длине трубы ~ , присоединенные к таким отверстиям: Прежде всего следует уяснить характер и особенности движения жидкости в процессе истечения (сжатые струи, образование вакуума).

В гидравлике истечения через отверстия и насадки есть много общего. Скорость истечения и вытекающий расход рассчитываются по общим формулам, выведенным на основе уравнения Бернулли, причем потери при истечении определяются как местные потери. Общими являются также гидравлические характеристики (коэффициенты расхода, скорости, сжатия, сопротивления).

Следует знать физический смысл коэффициентов сжатия, скорости и расхода, зависимость их числовых значений от типа и формы отверстий и насадков и от критерия Рейнольдса. Нужно также обратить внимание на то, что при Re > 10⁵ влияние сил вязкостного трения на коэффициенты истечения практически отсутствует (квадратическая зона сопротивления!). При этом коэффициенты истечения зависят только от формы отверстий и насадков. Это позволяет с успехом использовать отверстия с острой кромкой и с насадками в качестве измерителей расхода.

При истечении при переменном напоре (опорожнение сосудов) расчетными являются формулы для определения времени опорожнения.

Литература: [1, с. 122-136]; [2, с. 147 - 185]; [3, с 108 - 118]; [4; с. 146-162]; [5, с. 123-147]; [6, с. 171 - 177]; [8, с. 57 - 62].

Вопросы для самопроверки

1. Как связаны между собой коэффициенты сопротивления, сжатия, скорости и расхода? Поясните физический смысл этих коэффициентов.

2. В каком случае сжатие струи называется неполным, несовершенным? Как неполнота и несовершенство сжатия влияют на коэффициент расхода?

3. Как рассчитываются затопленные отверстия и насадки?

4. Какое влияние оказывает вязкость жидкости при истечении из отверстий и насадков?

5. Как изменяются расход и скорость при истечении жидкости через цилиндрический насадок по сравнению с истечением ее из круглого отверстия того же диаметра и под тем же напором?

6. Чем отличается «насадок» от «трубы»?

7. В чем особенности истечения жидкости из большого отверстия по сравнению с истечением ее из малого отверстия?