Практическая работа№7

ТЕМА: Определение расхода жидкости и других параметров истечения жидкости через разные типы отверстий.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Решение задач по определению расхода, скорости истечения, напора жидкости при истечении через отверстия.

1Теоретическое обоснование работы

Отверстия и насадки, через которые вытекает жидкость, пред­назначены для определенных практических целей. В зависимости от назначения им придают соответствующую форму.

При рассмотрении истечения жидкости через отверстия и на­садки основным вопросом является определение скорости исте­чения и расхода жидкости для различных форм отверстий и на­садок.

Малым отверстием называется такое отверстие, вертикаль­ный размер которого мал по сравнению с напором Н (не превы­шает 1/10) и размерами резервуара. В этом случае давление во всех точках отверстия может считаться одинаковым и равным давлению в центре тяжести отверстия.

а < (0,1-0,2)Н, (80)

где а - высота отверстия; Н - величина напора.

Рисунок 13.

При истечении из малого отверстия в тонкой стенке при по­стоянном напоре скорость и расход жидкости определяются по формулам:

𝑣 = (81)

= (82)

где и - коэффициент скорости и расхода, справочная величина;

- площадь отверстия;

- приведенный напор.

= Н + + (83)

где Н- геометрический напор над центром тяжести отверстия;

- давление на свободной поверхности жидкости;

- давление в среде, в которую происходит истечение.

Коэффициенты и связаны между собой соотношением

= (84)

- коэффициент сжатия струи, который представляет собой отношение площади струи сечении к площади отверстия.

= - выражение коэффициента скорости через коэффициент местных потерь.

При истечении под уровень (затопленное отверстие) скорость и расход выражаются следующим образом

𝑣 = ; (85)

= (86)

где - разность уровней.

Время частичного опорожнения открытого резервуара через отверстие в тонкой стенке, за которое напор меняется от до определяется по формуле:

Т = (87)

которая при = 0 ( полное опорожнение резервуара) после преобразования примет вид:

Т = (88)

где S – площадь поперечного сечения резервуара;

V – объем жидкости в резервуаре в начальный момент;

Q – расход жидкости через малое отверстие площадью при напоре ;

= (90)

2 Задание для практической работы

Задание 1. Определить расход жидкости перетекающей из резервуара I в резервуар II.

Таблица 14

Задания для вариантов

Данные	варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d, м	0,1	0,15	0,16	0,17	0,18	0,19	0,2	0,21	0,25	0,3
,м	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
, м	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2
	0,7	0,8	0,9	0,95	1	1	1,2	1,3	1,5	1,7
	0,62

Задание 2. Определить расход воды и скорость ее истечения через круглое незатопленное отверстие.

Таблица 15

Задания для вариантов

Данные	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d, м	0,1	0,15	0,18	0,2	0,22	0,25	0,26	0,28	0,3	0,32
Н м	0,8	0,9	1	1,2	1,5	2	2,5	3	3,5	4
	0,62
	0,97

Задание 3. В верхний сосуд посту­пает вода с расходом Q которая затем перетекает через малое отверстие в дне диамет­ром в нижний сосуд, имеющий так­же малое отверстие в дне диаметром . Определить: а) напоры и в обоих сосудах; б) при каком диаметре напор будет вдвое меньше, чем напор .

Таблица 16

Задания для вариантов

Данные	варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Q, л/с	0,15	0,18	0,2	0,22	0,25	0,26	0,27	0,28	0,29	0,3
мм	5	7	8	8,5	9	9,5	10	10,5	11	12
, мм	10	12	13	13,5	14	14,5	15	15,5	16	17
	0,62