Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Истечение жидкости и газа через малое отверстие в тонкой стенке. Траектория вытекающей струи



Определение коэффициента гидравлического трения по длине. Виды местных сопротивлений. Расчетные формулы.

Рассмотрим два соседних слоя движущейся жидкости и элементарный участок площадью dS. Относительная скорость движения слоёв , скорость по перечного движения частиц жидкости из одного слоя в другой - (рис.). Из одного слоя в другой в единицу времени переходит масса жидкости ρ , изменение количества движения или импульс силы dT–dt=ρ ; ρ (1) -касательное напряжение при турбулентном режиме движения.

ρ , где А – безразмерный коэффициент, зависящий от шероховатости поверхности.

По основному уравнению равномерного движения: ρgRI, где R – гидравлический радиус - отношение площади затопленного сечения трубопровода или канала, через которое протекает жидкость, т.е. живого сечения потока, к смоченному периметру, R= ; – гидравлический уклон – изменение полного напора по длине участка.

Из решения: (3)- формула Шези, С= - скоростной множитель или коэффициент Шези; получим (5) – формула Дарси-Вейсбаха, где λ= , ; Потери по длине зависят от шероховатости стенок. - абсолютная шероховатость, -относительная шероховатость, - относительная гладкость, - гидравлически эквивалентная шероховатость.

Основные зоны при движении жидкости по трубам различной шероховатости.

1) ламинарный режим ;

2) линейная зона ;

3) переходная или доквадратичная зона ;

4) квадратичная автомодельная область или область шероховатых труб .

 
 

 


Местные сопротивления в трубах– сопротивления в устройствах, в которых происходит резкая деформация потока, выражающаяся в изменении скорости или направления движения.

Общая формула для вычисления местных сопротивлений:

Виды местных сопротивлений:

1)потери при изменении сечения потока (вход/выход; внезапное расширение/сужение; плавное расширение/сужение);

;

или ; или , где и - скорости до и после расширения соответственно;



Диффузор – плавное расширение потока ξ= , где , - угол конусности.

Конфузор – плавное сужение потока ξ=

РИС.3.15

2)потери при изменении направления потока (колена; повороты и т.д.);

При резком повороте ξ= , при плавном поворотеξ= , где - табличный коэффициент, зависящий от радиуса закругления, =(0,2+0,001 ) РИС.3.16 и 3.17

3)потери при протекании через арматуру различного типа (вентили; клапаны и т.д.);

ξ =f( ; ξ= , где = РИС.3.18

4)потери при делении или слиянии потока.

, ; , .

 

Истечение жидкости и газа через малое отверстие в тонкой стенке. Траектория вытекающей струи.

Малое отверстие – отверстие, вертикальный размер которого значительно (в 5-10 раз) меньше глубины погружения отверстия под уровень жидкости в сосуде, через который проистекает жидкость.

Тонкая стенка – стенка, в которой вытекающая струя соприкасается лишь с кромкой отверстия, обращённой внутрь, и не касается боковой поверхности отверстия, т.е. толщина стенки 2-2,5 .

На расстоянии, близком к , происходит поперечное сжатие струйки, уменьшается, так что коэффициент сжатия трубы.

Сжатие: 1)неполное, 2) совершенное полное, 3) несовершенное полное. РИС. 4.4

Закон Бернулли для сечений 0-0 и 1-1 при истечении из резервуара в атмосферу:

+ = , =

- напор истечения, = , φ= - коэффициент скорости. φ , для идеальной жидкости , =0, тогда - формула Торичелли, φ= .



Расход: Q= , коэффициент расхода.

Для малого отверстия , μ=0,62, =0,64. H=

Истечение под уровень:

H+ =

Траектория вытекающей струи.

Инверсия–изменение формы сечения струи в зависимости от формы отверстия. В вертикальной плоскости x= , y= , ; =4 .


Просмотров 719

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!