Вопросы для самопроверки. Сжатие струи: полное, неполное, совершенное и несовершенное, коэффициенты сжатия

Сжатие струи: полное, неполное, совершенное и несовершенное, коэффициенты сжатия. Расчетные формулы для определения расходов. Зависимость коэффициентов сжатия, скорости и расхода от числа Рейнольдса.

Лекция 14. Истечение жидкости через малые и большие отверстия в тонкой стенке при постоянном и переменном напоре

Вопросы для самопроверки

Основные типы задач при расчете простых «длинных» трубопроводов. Последовательное и параллельное соединение трубопроводов. Особенности расчета гидролиний объемного гидропривода. Допускаемые скорости, принимаемые при расчете гидролиний.

Лекция 13. Расчет «длинных» трубопроводов

Основное содержание лекции

Гидравлический удар в трубах: описание природы возникновения гидравлического удара, формула для определения ударного превышения давления в гидросистеме при прямом и непрямом ударе.

Методы ослабления вредного эффекта гидравлического удара.

Все случаи расчета простых трубопроводов сводятся к трем типовым задачам по определению: 1) расхода, 2) напора, 3) диаметра трубопровода. Следует знать методику решения этих задач.

При расчете сложных трубопроводов составляется система уравнений, которые устанавливают связь между размерами труб, расходами жидкости и напорами. Эта система состоит из уравнений баланса расходов для каждого узла и уравнений баланса напоров (уравнений Бернулли) для каждой ветви трубопровода.

В заключение этого раздела следует ознакомиться с основными понятиями о гидравлическом ударе, возникающем под действием сил инерции при изменении скорости движения в трубопроводах.

1. Какова особенность расчета трубопроводов с параллельным соединением линий? 2. Чем отличается определение диаметра магистрального трубопровода и его ответвлений при расчете тупиковой водопроводной сети? 3. Что такое сифон и каковы особенности его гидравлического расчета? 4. В чем особенность расчета трубопроводов с насосной подачей жидкости?

РАЗДЕЛ V Истечения жидкости через отверстия и насадки

Основное содержание лекции

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 вытекающей 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).

При истечении жидкости через малые отверстия (с размером стороны не более 0,1Н) при постоянном напоре Н скорость

в сжатом сечении равна

(1)

где - коэффициент скорости, равный; - коэффициент Кориолиса; - коэффициент сопротивления отверстия; - действующий напор, равный

(2)

где - расстояние от центра тяжести площади отверстия до поверхности жидкости в резервуаре; - давление на поверхности жидкости в сосуде; - давление в среде, в которую происходит истечение жидкости; - скорость подхода жидкости в резервуаре (- величина малая, и ею можно пренебречь).

Расход жидкости при истечении через отверстие определяется по формуле

(3)

где - коэффициент расхода, равен - коэффициент сжатия струи, т.е. - площадь струи в сжатом сечении; S – площадь отверстия.

Коэффициент расхода малого отверстия зависит от значения числа Рейнольдса. С увеличением Rе коэффициент сначала увеличивается, а затем, достигнув максимального значения (при ), уменьшается и стабилизируется; на значении, равном . Таким образом, малое отверстие при достаточно больших значениях числа Рейнольдса Rе можно применять в качестве приборов для измерения расхода жидкости.

При истечении жидкости через затопленные отверстия для величены расхода применяется та же формула (3), что и при свободном истечении. Но напор Н берется как разность гидростатических напоров по обе стороны стенки, т. е. расход не зависит от высоты расположения отверстия.

1. Какие отверстия считаются малыми? 2. Почему поперечное сечение струн в сжатом сечении меньше поперечного сечения отверстия? 3. Какие могут быть случаи сжатия струи? 4. Как связаны между собой коэффициенты скорости , расхода , сжатия и местного сопротивления ?

Лекция 15. Классификация насадок. Истечение жидкости через насадки

Дата добавления: 2014-01-07