Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Расчет времени опорожнения отсеков

Еще одной важной практической задачей гидравлики является определение времени опускания уровня жидкости в резервуаре до заданной отметки при ее истечении из отверстия или насадка. Определение этого времени связано с необходимостью решения задачи о времени опорожнения отсеков или выравнивания уровня жидкости в сообщающихся резервуарах.

Строго говоря, решение этой задачи требует применения уравнения Бернулли для неустановившегося течения вязкой жидкости. Однако, если считать что скорости изменения уровня жидкости, а следовательно и местные ускорения частиц малы, можно пренебречь влиянием этих ускорений на процесс истечения. В этом случае можно пользоваться уравнением Бернулли для установившегося течения жидкости (5.14) и определять мгновенные значения расходов Q по формулам, полученным в предыдущем разделе.

Рассмотрим случай, когда требуется определить время, в течение которого жидкость будет опускаться в резервуаре произвольной формы от начального своего уровня h0 до заданной отметки h1 (рис. 54). Истечение может происходить через отверстие или из насадка. Предпо-лагается, что давле-ния на поверхности жидкости в резер-вуаре pр и на по-верхности вытека-ющей струи p0 неодинаковы. Для определения мгно-венного значения расхода жидкости, вытекающей из отверстия, воспользуемся формулой (5.28)

,

полагая в ней h равным мгновенной высоте уровня жидкости над центром отверстия.

В соответствии с этой формулой элементарный объем жидкости, вытекший за время dt через отверстие, составит Qdt. Вызываемое этим уменьшение объема жидкости в резервуаре равно произведению площади свободной поверхности на изменение напора –dh, то есть

.

Подставив сюда значение расхода Q, получим

,

откуда время опускания уровня жидкости от h0 до h1 определится интегрированием

.

Следует учесть, что в общем случае резервуара произвольной формы площадь его свободной поверхности Sp является функцией от h, коэффициент расхода m также зависит от величины мгновенного напора h. Однако m можно практически считать постоянной величиной. С учетом этого можно записать

. (5.30)

Входящий в формулу (5.30) интеграл может быть в случае отсека произвольной формы рассчитан по правилам приближенного интегрирования (например, по правилу трапеций).

В частном случае, когда Sp(h)=Sp=const, можно найти этот интеграл:

,

т. е. . (5.31)

Полагая в (5.30) и (5.31) h1 =0, можно найти время полного опорожнения резервуара. Нетрудно заметить, что эти формулы дают также решение задачи о повышении уровня от h0 до h1 в сосуде, сообщающимся с другим резервуаром, где высота уровня жидкости, относительно которого измеряются h0 и h1, предполагается постоянной. Это соответствует задаче о затоплении отсека судна.


Список литературы

1. Фаддеев Ю.И., Чехович А.Г. Гидромеханика. Учебное пособие для вечернего и заочного факультетов.// Изд. ЛКИ, 1975.

2. Войткунский Я.И., Фаддеев Ю.И., Федяевский К.К. Гидромеханика.// Л., Судостроение, 1968 (первое издание).

3. Амфилохиев В.Б., Золотов С.С., Фаддеев Ю.И. Задачник по гидромеханике для судостроителей.// Л., Судостроение, 1984.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Истечение жидкости из отверстий и насадков | Коврова С.Е. для студентов по специальностям
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 1319; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.