2.Коэффициент скорости φ равен отношению скорости истечения реальной жидкости к скорости истечения идеальной жидкости.

Для турбулентного режима движения жидкости α=1-1,1 и экспериментально определенный коэффициент скорости равен

Расход жидкости через отверстие равен произведению скорости на площадь с учетом коэффициентов φ и ε

,

где μ- коэффициент расхода, fо – площадь отверстия, Vo – скорость в отверстии, - площадь в сжатом сечении струи, ε - коэффициент сжатия, Н- напор истечения.

3.Коэффициент расхода μ равен отношению расхода реальной жидкости к расходу, определенному по скорости идеальной жидкости.

4.Коэффициент сопротивления отверстия с острой кромкой при турбулентном режиме может быть определен при коэффициенте Кариолиса α=1 и по экспериментально определенному коэффициенту скорости φ

9.2.Траектория движения струи, вытекающей из отверстия (рис.9.2в)

Рис.9.2 Определение траектории струи, выходящей из отверстия.

Величины х и у можно замерить экспериментально. По оси Х в сечении 1 струя движется с начальной установившейся скоростью Vx, перемещение по оси х=V_x*t, отсюда время t = х /V_x.

По оси Y струя движется под действием силы тяжести, перемещение равно

y =(gt²)/2, скорость V_y=gt.

Из первого уравнения определим время t=X/Vx, подставив во второе, получим уравнение параболы.

9.3. График Альтшуля.

На рис.9.3 показаны составленные А.Д. Альтшулем зависимости для коэффициентов ε, φ и μ при истечении из круглого отверстия в функции числа Rе.

Рис.9.3. График Альтшуля(а): зависимости коэффициентов истечения из отверстия с острой кромкой от числа Рейнольдса; влияние увеличения

скорости на кривизну струи у острой кромки)б).

Коэффициенты истечения на графике даны в функции числа Рейнольдса. Число Рейнольдса есть отношение сил трения (вязкости) в потоке к силам инерции. При Рейнольдса следующим образом..

увеличении числа уменьшается влияние сил трения (вязкости), увеличивается влияние сил инерции, коэффициенты истечения изменяются.

1. - коэффициент сжатия уменьшается. При уменьшении сил трения и у кромки отверстия, увеличиваются радиусы кривизны струи на острой кромке отверстия.

2. коэффициент скорости увеличивается, скорость Vс больше, так как сечение fс отверстия становится меньше. Коэффициент сопротивления отверстия ζ уменьшается, он в знаменателе в зависимости φ.

3 μ = ε * φ - коэффициент расхода при увеличении Re сначала растет, что связано с ростом φ, а затем уменьшается в связи с уменьшением ε.

Число Re при Re> 10⁵ мало влияет на коэффициенты истечения, они почти стабильны и равны: φ = 0,99; ε= 0,62; μ = 0,60.

4. При уменьшении числа Re < 25 роль вязкости велика, трение и торможение жидкости у кромки значительно, сжатие струи почти отсутствует: ε = 1, φ = μ, радиус кривизны мал.

При Re <25 для определения μ используется формула:

(9.9)

5.Коэффициент полезного действия отверстия - отношение удельной кинетической энергии струи (V²/2g) к напору истечения (H):

где (9.12)

7. При больших Re>10⁵ α=1, КПД равен (9.13)

8. Для малых отверстий некруглой формы при больших Re значения коэффициента расхода можно принимать равны­ми μ= 0,6.