Истечение жидкости через отверстия и насадки реферат

Обновлено: 30.06.2024

На рис. 1 изображен резервуар, в вертикальной боковой стенке его имеется малое отверстие. Истечение из отверстия может быть при постоянном напоре Н и давлении на поверхности жидкости в резервуаре. Н — заглубление центра отверстия диаметром d под уровень свободной поверхности. Если Н и являются переменными во времени, истечение будет переменным, а движение жидкости станет неустановившимся… Читать ещё >

истечение жидкости через отверстия и насадки

Истечение жидкости через отверстия и насадки ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Общие сведения и основные характеристики истечения

Истечение жидкости из какого-либо резервуара может происходить через отверстия различных размеров и форм, насадки и короткие трубы в различных условиях.

Рис. 1. Истечение жидкости из малого отверстия

Н — заглубление центра отверстия диаметром d под уровень свободной поверхности. Если Н и являются переменными во времени, истечение будет переменным, а движение жидкости станет неустановившимся.

Струя из отверстия может истекать в атмосферу или под уровень жидкости, когда вытекающая струя будет распространяться в каком-то другом резервуаре или сосуде, в котором находится жидкость.

При истечении в атмосферу отверстие будет незатопленным, так же как и струя, вытекающая из него. Когда истечение происходит под уровень жидкости, отверстие является затопленным.

Отверстие в резервуаре называется малым, если во всех точках отверстия давление можно считать практически постоянным. Поэтому скорости в разных точках живого сечения струи будут одинаковыми.

Обычно к малым отверстиям относятся такие, если диаметр или гидравлический диаметр для других форм отверстий.

Струя жидкости при истечении из отверстия на расстоянии от входа резко сжимается. На этом расстоянии возникает сжатое сечение С-С (см. рис. 1), площадь живого сечения. Как показали опыты, расстояние до сжатого сечения составляет. Сжатие струи происходит в результате сил инерции, действующих на частицы жидкости, движущиеся по разным траекториям к самому отверстию. Частицы жидкости, обтекая кромки отверстия, имеют плавную траекторию движения и образуют поверхность струи на участке длиной, на котором имеет место резкое изменение течения. В сечении С-С происходит практически параллельно струйчатое течение, т. е. движение, когда линии тока жидкости параллельны друг другу. Эпюра скоростей в этом сечении весьма близка к прямоугольной форме. За сжатым сечением струя попадает под действие силы тяжести.

Коэффициент сжатия струи.

На сжатие струи влияют границы стенок, которые могут находиться достаточно близко к отверстию. Опытами установлено, что если расстояние от кромок и, то боковые стенки и дно резервуара не будут влиять на степень сжатия струи. Такое сжатие получило название совершенного сжатия.

При истечении воды из малых отверстий, как было установлено опытами, в случае совершенного сжатия .

Несовершенное сжатие происходит при несоблюдении условия, и сжатие струи уменьшается.

Большие отверстия — отверстия, в которых давления в пределах живого сечения существенно отличаются от давления на его границах. В связи с этим скорости в разных точках различны.

Насадками называют короткие трубы, присоединенные к стенке резервуара, если их длина (d — диаметр отверстия).

Почти в любой современной машине или аппарате в том или ином виде происходит истечение жидкости из отверстий и насадков. Поэтому важно знать параметры истечения.

Рассмотрим различные случаи истечения жидкости из резервуаров, баков, котлов через отверстия и насадки (коротки трубки различной формы) в атмосферу или пространство, заполненное газом или той же жидкость. В процессе такого истечения запас потенциальной энергии, которым обладает жидкость, находящаяся в резервуаре, превращается в кинетическую энергию свободной струи.

Основным вопросом , который интересует в данном случае, является определение скорости истечения и расхода жидкости для различных форм отверстий и насадков.

Рассмотрим большой резервуар с жидкостью под давлением Р₀ , имеющий малое круглое отверстие в стенке на достаточно большой глубине Н₀ от свободной поверхности (рис.1).

Рис. 1. Истечение из резервуара через малое отверстие

Жидкость вытекает в воздушное пространство с давлением Р₁ . Пусть отверстие имеет форму, показанную на рис.2, а, т.е. выполнено в виде сверления в тонкой стенке без обработки входной кромки или имеет форму, показанную на рис.2, б, т.е. выполнено в толстой стенке, но с заострением входной кромки с внешней стороны. Струя, отрываясь от кромки отверстия, несколько сжимается (рис.2, а). Такое сжатие обусловлено движением жидкости от различных направлений, в том числе и от радиального движения по стенке, к осевому движению в струе.

Рис. 2. Истечение через круглое отверстие

Степень сжатия оценивается коэффициентом сжатия.

где S_с и S_о - площади поперечного сечения струи и отверстия соответственно; d_с и d_о - диаметры струи и отверстия соответственно.

Скорость истечения жидкости через отверстие такое отверстие

где Н - напор жидкости, определяется как

φ- коэффициент скорости

где α - коэффициент Кориолиса; ζ- коэффициент сопротивления отверстия.

Расход жидкости определяется как произведение действительной скорости истечения на фактическую площадь сечения:

Произведение ε и φ принято обозначать буквой и называть коэффициентом расхода, т.е. μ = εφ.

В итоге получаем расход

где ΔР - расчетная разность давлений, под действием которой происходит истечение.

При помощи этого выражения решается основная задача - определяется расход.

Значение коэффициента сжатия ε, сопротивления ζ, скорости φ и расхода μ для круглого отверстия можно определить по эмпирически построенным зависимостям. На рис.3 показаны зависимости коэффициентов ε, ζ и μ от числа Рейнольдса, подсчитанного для идеальной скорости

где ν - кинематическая вязкость.

Рис. 3. Зависимость ε, φ и от числа Re_u

Рис. 4. Инверсия струй

При истечении струи в атмосферу из малого отверстия в тонкой стенке происходит изменение формы струи по ее длине, называемое инверсией струи (рис.4). Обуславливается это явление в основном действием сил поверхностного натяжения на вытекающие криволинейные струйки и различными условиями сжатия по периметру отверстия. Инверсия больше всего проявляется при истечении из некруглых отверстий.

Несовершенное сжатие наблюдается в том случае, когда на истечение жидкости через отверстие и на формирование струи оказывает влияние близость боковых стенок резервуара (рис.5).

Рис. 5. Схема несовершенного сжатия струи

Так как боковые стенки частично направляют движение жидкости при подходе к отверстию, то струя по выходе из отверстия сжимается в меньшей степени, чем из резервуара неограниченных размеров, как это было описано в п.1.

При истечении жидкостей из цилиндрического резервуара круглого сечения через круглое отверстие, расположенное в центре торцевой стенки, при больших числах Re коэффициент сжатия для идеальной жидкости можно найти по формуле, представленной Н.Е. Жуковским:

где n - отношение площади отверстия S_о к площади поперечного сечения резервуара S₁

Расход жидкости при несовершенном сжатии

где напор Н нужно находить с учетом скоростного напора в резервуаре

Часто приходится иметь дело с истечением жидкости не в атмосферу, а в пространство, заполненное этой же жидкостью (рис.6) такой случай называется истечением под уровень , или истечением через затопленное отверстие.

Рис.6. Истечение по уровень

В этом случае вся кинетическая энергия струи теряется на вихреобразование, как при внезапном расширении.

Скорость истечения в сжатом сечении струи

где φ - коэффициент скорости; Н - расчетный напор,

Расход жидкости равен

Таким образом, имеем те же расчетные формулы, что и при истечении в воздух (газ), только расчетный напор Н в данном случае представляет собой разность гидростатических напоров по обе стенки, т.е. скорость и расход жидкости в данном случае не зависят от высот расположения отверстия.

Коэффициенты сжатия и расхода при истечении под уровень можно принимать те же, что и при истечении в воздушную среду.

Внешним цилиндрическим насадком называется короткая трубка длиной, равной нескольким диаметрам без закругления входной кромки (рис. 5.7). На практике такой насадок часто получается в тех случаях, когда выполняют сверление в толстой стенке и не обрабатывают входную кромку. Истечение через такой насадок в газовую среду может происходить в двух режимах.

Первый режим - безотрывный режим . При истечении струя, после входа в насадок сжимается примерно так же, как и при истечении через отверстие в тонкой стенке. Затем струя постепенно расширяется до размеров отверстия из насадка выходит полным сечением (рис.7).

Рис.7. Истечение через насадок

Коэффициент расхода μ, зависящий от относительной длины насадка l / d и числа Рейнольдса, определяется по эмпирической формуле:

Так как на выходе из насадка диаметр струи равен диаметру отверстия, то коэффициент сжатия ε = 1 и, следовательно, μ = φ , а коэффициент сопротивления ζ = 0,5.

Если составить уравнение Бернулли для сжатого сечения 1-1 и сечения за насадком 2-2 и преобразовать его, то можно получить падение давления внутри насадка

При некотором критическом напоре Н_кр абсолютное давление внутри насадка (сечение 1-1 ) становится равным нулю (P₁ = 0), и поэтому

Следовательно, при Н > Н_кр давление P₁ должно было бы стать отрицательным, но так как в жидкостях отрицательных давлений не бывает, то первый режим движения становится невозможным. Поэтому при Н Нкр происходит изменение режима истечения, переход от первого режима ко второму (рис.8).

Рис.8. Второй режим истечения через насадок

Второй режим характеризуется тем, что струя после сжатия уже не расширяется, а сохраняет цилиндрическую форму и перемещается внутри насадка, не соприкасаясь с его стенками. Истечение становится точно таким же, как и из отверстия в тонкой стенке, с теми же значениями коэффициентов. Следовательно, при переходе от первого режима ко второму скорость возрастает, а расход уменьшается благодаря сжатию струи.

При истечении через цилиндрический насадок под уровень первый режим истечения не будет отличаться от описанного выше. Но при Н > Н_кр перехода ко второму режиму не происходит, а начинается кавитационный режим.

Таким образом, внешний цилиндрический насадок имеет существенные недостатки: на первом режиме - большое сопротивление и недостаточно высокий коэффициент расхода, а на втором - очень низкий коэффициент расхода. Недостатком также является возможность кавитации при истечении под уровень.

Внешний цилиндрический насадок может быть значительно улучшен путем закругления входной кромки или устройства конического входа. На рис.9 даны различные типы насадков и указаны значения соответствующих коэффициентов.

Рис.9. Истечение жидкости через насадки а - расширяющиеся конические;

б - сужающиеся конические; в - коноидальные; г - внутренние цилиндрические

Конически сходящиеся и коноидальные насадки применяют там, где необходимо получить хорошую компактную струю сравнительно большой длины при малых потерях энергии (в напорных брандспойтах, гидромониторах и т.д.). Конически сходящиеся насадки используют для увеличения расхода истечения при малых выходных скоростях.

Рассмотрим случай опорожнения открытого в атмосферу сосуда при постоянно уменьшающемся напоре, при котором течение является неустановившемся (рис.10).

Однако если напор, а следовательно, и скорость истечения изменяются медленно, то движение в каждый момент времени можно рассматривать как установившееся, и для решения задачи применить уравнение Бернулли.

Рис.10. Схема опорожнения резервуара

Обозначим переменную высоту уровня жидкости в сосуде за h , площадь сечения резервуара на этом уровне S , площадь отверстия S_о , и взяв бесконечно малый отрезок времени dt , можно записать следующее уравнение объемов:

где dh - изменение уровня жидкости за время dt .

Отсюда время полного опорожнения сосуда высотой Н

Если будет известен закон изменения площади S по высоте h , то интеграл можно подсчитать. Для призматического сосуда S = const (рис.11), следовательно, время его полного опорожнения

Из этого выражения следует, что время полного опорожнения призматического сосуда в два раза больше времени истечения того же объема жидкости при постоянном напоре, равном первоначальному.

Рис.11. Опорожнение призматического

Для определения времени истечения жидкости из горизонтального цилиндрического сосуда (цистерны) (рис.12) выразим зависимость переменной площади S от h :

где l - длина цистерны; D - диаметр цистерны.

Тогда время полного опорожнения такой цистерны, т.е. время изменения напора от h₁ = D до h₂ = 0, получится равным

Во многих водозаборных и водопропускных гидротехнических сооружениях расходы воды проходят через отверстия, перекрываемые затворами. Затворы поднимают на определенную высоту над дном и пропускают через отверстия необходимые расходы. Чаще всего на гидромелиоративных сооружениях устраивают отверстия прямоугольного сечения, истечение из которых и рассмотрим.

Отверстия могут быть незатопленными (истечение свободное) и затопленными, когда уровень воды за затвором влияет на истечение.

Если отверстие незатопленное, то вытекающая из-под затвора струя находится под атмосферным давлением (рис.13). При истечении через затопленное отверстие струя за затвором находится под некоторым слоем воды (рис.14).

Рис. 13. Истечение из-под затвора через незатопленное отверстие

Когда затвор приподнят над дном, вытекающая из-под него струя испытывает сжатие в вертикальной плоскости. На расстоянии, примерно равном высоте отверстия а (высоте поднятия затвора), наблюдается наиболее сжатое сечение. Глубина в сжатом сечении h_c связана с высотой отверстия а следующей зависимостью:

где ε' - коэффициент вертикального сжатия струи.

Коэффициент вертикального сжатия ε' зависит от отношения высоты отверстия а к напору (глубине воды перед затвором) Н . Для ориентировочных расчетов можно принимать ε' = 0,64.

Если составить уравнение Бернулли для сечений, проведенных перед затвором и в сжатом сечении, после преобразований получим:

где φ - коэффициент скорости,

где Н₀ - напор с учетом скорости подхода,

Тогда расход при истечении из-под затвора при незатопленном отверстии определится по формуле:

где S - площадь отверстия, S = ab .

Рис.14. Истечение из-под затвора при затопленном отверстии

При истечении через затопленное отверстие (рис.14) расход определится по формуле:

где h_z - глубина в том сечении, где наблюдается максимальное сжатие истекающей из-под затвора струи.

Глубина h_z определяется из зависимости

а h_б - глубина в отводящем канале (бытовая глубина).

Если вытекающая из отверстия или насадка струя попадает на неподвижную стенку, то она с определенным давлением воздействует на нее. Основное уравнение, по которому вычисляется давление струи на площадку, имеет вид

На рис.15 приведены наиболее часто встречающиеся в практике ограждающие поверхности (преграды) и уравнения, по которым вычисляется давление струи на соответствующую поверхность.

Величина давления струи, естественно, зависит от расстояния насадка до преграды. С увеличением расстояния струя рассеивается и давление уменьшается. Соответствующие исследования показывают, что в данном случае струя может быть разбита на три характерные части: компактную, раздробленную и распыленную (рис.16).

В пределах компактной части сохраняется цилиндрическая форма струи без нарушения сплошности движения. В пределах раздробленной части сплошность потока нарушается, причем струя постепенно расширяется. Наконец, в пределах распыленной части струи происходит окончательный распад потока на отдельные капли.

Рис.15. Взаимодействие струи жидкости с неподвижной поверхностью

Рис. 16. Составные части свободной струи

Истечение жидкости из отверстий и насадков (коротких трубок различной формы и сечений) характерно тем, что в этом процессе потенциальная энергия жидкости на очень коротком расстоянии и за очень короткое время превращается в кинетическую энергию струи (или капель в общем случае). При этом происходят какие-то, большие или не очень, потери напора. Подобные режимы течения жидкости возникают при вытекании жидкости из резервуаров, баков, котлов в атмосферу или пространство, заполненное жидкостью. Аналогичные явления происходят при протекании жидкости через малые отверстия и щели в направляющей, контрольной и регулирующей аппаратуре различных гидравлических систем.

Основной вопрос, на который нужно было найти ответ, состоял в том, как определить расход и скорость истечения через отверстия или насадки различной формы.

1. Осипов П.Е. Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод. М.: Лесная промышленность, 1981, 424 с.

2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. - М.: Машиностроение, 1975, 559 с.

3. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. - М.: Машиностроение, 1982, 423 с.

4. Лабораторный практикум по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу / Под ред. Вильнера Я.М.: Минск, Высшая школа, 1980, 224 с.

5. Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач / Под ред. Руднева С.С. и Подвидза Л.Г. - М.: Машиностроение, 1974, 415 с.

Истечение жидкости из открытого резервуара. Выведение расчетных формул для определения расхода, скорости и других параметров истечения. Уравнения, по которым вычисляется давление струи на ограждающую поверхность. Истечение жидкостей из больших отверстий.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	16.04.2011
Размер файла	287,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОСТОЧНО-СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И ПРАВА

Истечение жидкости через отверстия и насадки

Почти в любой современной машине или аппарате в том или ином виде происходит истечение жидкости из отверстий и насадки. Поэтому важно знать параметры истечения.

Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке. В качестве примера рассмотрим истечение жидкости из открытого резервуара и выведем расчетные формулы для определения расхода, скорости и других параметров истечения.

При истечении жидкости из отверстия площадью со струя испытывает сжатие. Сжатие струи происходит вследствие сложения скоростей отдельных частиц жидкости, движущихся к кромке отверстия по различным направлениям (со дна, по вертикали, по наклонным плоскостям). Сжатое сечение находится от стенки на расстоянии, примерно равном половине диаметра отверстия. Если струя сжимается по всему контуру, то сжатие называется полным, а если расстояние до ближайшей ограничивающей поверхности составляет не менее трех диаметров отверстий, - совершенным.

На рисунке показано истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке, причем под малым подразумевается такое отверстие, диаметр которого менее 0,1 действующего напора, а под тонкой - такая стенка, толщина которой не влияет на характер истечения.

Отношение площади струи в сжатом сечении к площади отверстия называется коэффициентом сжатия струи:

Для малых отверстий е = 0,64. Исходя из уравнения Бернулли, составленного на рисунке для сечений 1 - 1 и с - с, после ряда преобразований получим расчетную формулу для вычисления скорости потока в сжатом сечении.

В процессе вывода уравнений расхода, скорости и потерь напора были введены коэффициенты м, ц, е. Значения этих коэффициентов, приведенные выше, действительны лишь для маловязких жидкостей. Для вязких жидкостей (рабочих жидкостей для гидроприводов, используемых при отрицательных температурах, а также для воды при истечении её из отверстия (малого диаметра) эта коэффициенты могут значительно изменяться в зависимости от числа Рейнольдса.

При истечении жидкости из затопленного отверстия коэффициенты м, ц, е будут мало отличаться от их значений при истечении жидкости в атмосферу, но в качестве напора будет действовать разность напоров z = H1 - H2 (рисунок).

истечение жидкость отверстие

Истечение жидкостей из больших отверстий. Истечение жидкости через большие отверстия при совершенном сжатии происходит редко из-за близости одной из ограждающих поверхностей резервуара, поэтому сжатие струи невсесторонне, вследствие чего коэффициент расхода м возрастает. Для больших отверстий м = 0,65 - 0,85.

Истечение жидкости через насадки. Насадкой называется короткая труба длиной l = (3 - 4) d цилиндрической, конической или коноидальной форм.

Истечение жидкости через насадки: а - внешние цилиндрические; б - внутренние цилиндрические; в - расширяющиеся конические; г - сужающиеся конические; д - коноидальные

Рассмотрим истечение жидкости через внешний цилиндрический насадок (рисунок а). Согласно уравнению Бернулли, давление в сжатом сечении должно быть меньше атмосферного, что существенно меняет картину истечения. Коэффициент расхода м в этом случае следует принимать равным 0,82, так как действующий напор как бы увеличивается, что приводит к увеличению расхода.

Составив уравнение Бернулли для сжатого сечения и сечения за насадкой, и преобразовав его, можно определить величину вакуума (в метрах столба жидкости):

где H0 - напор жидкости, над центром насадка.

Так как за местом сужения поток заполняет все сечёние насадка, коэффициент сжатия е в выходном сечении равен 1 и, следовательно, коэффициент скорости:

На рисунке, б-д показаны различные типы насадок и указаны значения соответствующих коэффициентов. Конически сходящиеся и коноидальные насадки применяют там, где необходимо получить компактную струю сравнительно большой длины при малых потерях энергии (в напорных брандспойтах, гидромониторах и т.д.). Конически расходящиеся насадки используют для увеличения расхода истечения при малых выходных скоростях.

Давление струи жидкости на ограждающие поверхности

На рис. 5.15 приведены наиболее часто встречающиеся в практике ограждающие поверхности (преграды) и уравнения, по которым вычисляется давление струи на соответствующую поверхность.

Рис. 5.15. Взаимодействие струи жидкости с неподвижной поверхностью

Рис. 5.16. Составные части свободной струи

Размещено на Allbest

Подобные документы

Механика жидкостей, физическое обоснование их главных свойств и характеристик в различных условиях, принцип движения. Уравнение Бернулли. Механизм истечения жидкости из отверстий и насадков и методика определения коэффициентов скорости истечения.

реферат [175,5 K], добавлен 19.05.2014

Физические свойства жидкости. Гидростатика и гидродинамика: движение жидкости по трубопроводам и в каналах; ее истечение через отверстия и насадки. Сельскохозяйственное водоснабжение и мелиорация. Сила давления на плоскую и криволинейную поверхности.

методичка [6,3 M], добавлен 08.04.2013

Поле вектора скорости: определение. Теорема о неразрывности струн. Уравнение Бернулли. Стационарное течение несжимаемой идеальной жидкости. Полная энергия рассматриваемого объема жидкости. Истечение жидкости из отверстия.

реферат [1,8 M], добавлен 18.06.2007

Реальное течение капельных жидкостей и газов на удалении от омываемых твердых поверхностей. Уравнение движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для несжимаемой жидкости. Истечение жидкости через отверстия. Геометрические характеристики карбюратора.

презентация [224,8 K], добавлен 14.10.2013

Вычисление параметров и характеристик напора при истечении через отверстие в тонкой стенке и насадке с острой входной кромкой (цилиндрической и наружной), с коническим входом, с внутренней цилиндрической, с конически сходящейся и расходящейся насадками.

задача [65,4 K], добавлен 03.06.2010

Три случая относительного покоя жидкости в движущемся сосуде. Методы для определения давления в любой точке жидкости. Относительный покой жидкости в сосуде, движущемся вертикально с постоянным ускорением. Безнапорные, напорные и гидравлические струи.

презентация [443,4 K], добавлен 18.05.2019

Изучение механики материальной точки, твердого тела и сплошных сред. Характеристика плотности, давления, вязкости и скорости движения элементов жидкости. Закон Архимеда. Определение скорости истечения жидкости из отверстия. Деформация твердого тела.

Почти в любой современной машине или аппарате в том или ином виде происходит истечение жидкости из отверстий и насадков. Если вытекающая из отверстия или насадка струя попадает на неподвижную стенку, то она с определенным давлением воздействует на нее. Основное уравнение, по которому вычисляется давление струи на площадку

Задачник по гидравлике с основами гидротехники

формат pdf
размер 1.58 МБ
добавлен 11 декабря 2011 г.

Сутырина Е.Н. Гидравлика с основами гидротехники: Методические указания. 48 страниц. Приводятся типовые задачи, основные сведения из теории,справочные материалы. Включает разделы: давление в покоящейся жидкости; сила давления жидкости на плоские поверхности; сила давления жидкости на криволинейные поверхности; плавание тел; устойчивость подпорных гидротехнических сооружений; применение уравнения бернулли и уравнения неразрывности; гидравлические.

Контрольная работа

формат docx
размер 167.7 КБ
добавлен 16 февраля 2009 г.

В контрольной работе решены задачи по разделам: - гидростатика; - Гидродинамика; - гидравлические машины. Гидростатическое давление на криволинейную поверхность (сосуд с жидкостью с цилиндрической боковой крышкой), эпюры гидростатического давления. Истечение жидкости из насадков (расход жидкости через насадок и определение его длины). Истечение жидкости по трубопроводу различного диаметра (Уравнение Бернулли). Найти рабочую точку при работе.

Лекции - Гидравлика

формат doc
размер 1.08 МБ
добавлен 30 января 2011 г.

Специальности: 130503 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений 130504 Бурение нефтяных и газовых скважин 150411 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям) Содержание Введение. Предмет гидравлики и краткая история ее развития Жидкость и силы, действующие на неё Основы гидростатики Гидростатическое давление Основное уравнение гидростатики Давление жидкости на плоскую наклонную стенку Давление жи.

Лекции Л.Н. Раинкиной по гидравлике

формат pps
размер 325.87 КБ
добавлен 02 марта 2011 г.

Введение в гидравлику. Главнейшие физические свойства жидкостёй и силы, действующей в них. Гидростатика. Гидростатические законы для жидкости в абсолютном покое. Гидростатические законы для жидкости в относительном покое. Основы теории плавания. Гидродинамика. Основные уравнения гидродинамики. Динамика потока. Гидравлические сопротивления. Ламинарное движение. Основы гидродинамической теории смазки. Турбулентное движение. Местные сопротивления.

Лекции по гидравлике

формат doc
размер 574.55 КБ
добавлен 22 августа 2009 г.

Предмет гидравлики. Физические свойства жидкости. Основы гидростатики, гидростатическое давление и его свойства, давление на плоскую наклонную стенку и на цилиндрическую поверхность. Основные понятия о движении жидкости. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для реальной жидкости. Режимы движения жидкости. Потери напора при ламинарном течении жидкости. истечение жидкостей из отверстий, насадков и из под затворов. Гидравлич.

Лекции по гидравлике

формат doc
размер 2.87 МБ
добавлен 22 января 2011 г.

Предмет гидравлики. Краткая история развития. Понятие реальной и идеальной жидкости. Вязкость. Физические свойства жидкости и газов. Гидростатика. Гидростатическое давление. Свойства гидростатического давления. Абсолютный и относительный покой. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости. Интегрирование уравнений равновесия. Вел Определение величины и точки приложения силы гидростатического давления, действующего на плоскую поверхность.

Лекции по ОГиТ

формат doc
размер 1.22 МБ
добавлен 11 апреля 2009 г.

Введение. Гидравлика как предмет. Методы исследования. Жидкость как объект изучения гидравлики. Основные свойства жидкости. Гидростатика. Силы, действующие в жидкости. Массовые силы. Поверхностные силы. Силы поверхностного натяжения. Силы давления. Свойства гидростатического давления. Основное уравнение гидростатики. Приборы для измерения давления. Дифференциальные уравнения равновесия покоящейся жидкости. Частные случаи интегрирования уравнений.

Лекции по основам гидравлики

формат doc
размер 890.01 КБ
добавлен 06 мая 2009 г.

Содержит разделы: предмет гидравлики, гидростатика, основы кинематики и динамики жидкости, основы гидродинамического подобия, режимы движения жидкости, местные и линейные гидравлические сопротивления, истечение жидкости из отверстий и насадков, сложные трубопроводы, взаимодействие потока жидкости со стенками, неустановившееся движение жидкости, примеры решения задач, варианты контрольных работ.

Лекция №5 - Истечение жидкости через отверстия и насадки

формат pdf
размер 368.99 КБ
добавлен 24 марта 2009 г.

Истечение жидкости из малых отверстий в тонкой стенке при постоянном напоре. Протекание жидкости через насадки. Большие отверстия при постоянном напоре. Короткие трубы.

Шпоры по гидравлике

формат doc
размер 401.5 КБ
добавлен 22 января 2012 г.

Понятие жидкости. Модель жидкости. Плотность жидкости. Объёмные свойства жидкости. Вязкость жидкости. Растворимость газов в жидкости. Парообразование. Кипение. Кавитация. Силы, действующие в жидкости. Гидростатическое давление и его свойства. Вывод уравнения равновесия жидкости. Давление в произвольной точке жидкости. Гидростатический закон распределения давления. Основное уравнение гидростатики. Уравнение поверхностей равного давления. Закон Пас.

Малое отверстие - отверстие размер которого значительно меньше напора перед отверстием, что позволяет считать давление во всех точках этого отверстия практически одинаковым.

Тонкая стенка - стенка, толщина которой не превышает 3d0-где d0-диаметр отверстия.

На небольшом расстоянии от отверстия(~d0) образуется сжатое сечение, которое имеет min площадь Ас. Степень сжатия оценивается коэффициентом сжатия (1)

Возьмем сечение у поверхности О-О и сечение 1-1, где струя имеет значение Р1.Запишем уравнение Бернули для сечений:

где – коэффициент сопротивления отверстия. Введем расчетный напор: Тогда расчетный напор: . Отсюда определим скорость истечения: (2)

где - коэффициент скорости.

В случае идеальной жидкости:

Расход жидкости через отверстия:

Истечение жидкости через насадки

Насадки – короткие трубки, присоединенные к отверстию стенки резервуара или к концу трубы.

Для определения скорости истечения и расхода жидкости из насадки применяют те же формулы, что и для малого отверстия в тонкой стенке:( ), но коэффициенты имеют другие значения в зависимости от формы насадки.

Рассмотрим истечение жидкости из резервуара через наружный цилиндрический насадок.

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

При входе в насадок поток в начале сужается, как и при истечении через отверстие, а затем расширяется заполняя все сечение насадки, т.е. в этом случае Ас=А0, .

Поэтому при одинаковом напоре расход жидкости через насадок больше чем через отверстие. Оптимальная длина насадка . Если , то струя сжимается и истечение происходит аналогично истечению через отверстие. Если , то коэффициент потерь увеличивается, следовательно, уменьшаются и .В технике применяют насадки различной

Истечение жидкости через отверстия и насадки при переменном напоре.

Рассмотрим опорожнение открытого в атмосферу конуса произвольной формы через заданное отверстие или насадок с коэффициентом расхода .

Истечение будет происходить при переменном постепенно уменьшающемся напоре. Обозначим переменную высоту уровня жидкости через h. Площадь сечения резервуара на этом уровне А.

Площадь отверстия А0 . За время dt запишем уравнения объемов:

Время полного опорожнения сосуда высотой Н при :

(2) Интеграл можно подсчитать, если задан закон изменения площади А по высоте h.

Для призматического сосуда А=const. Тогда (3) или

Числитель равен удвоенному объему сосуда. Знаменатель

- расход в начальный момент опорожнения, т.е. при напоре Н .

Читайте также: