Флуидния поток през отворите и дюзите
1.9 потока на течност през отворите и дюзите
1.9.1 флуидния поток през малък отвор в стената тънък
Тази течност поток често може да се види в каналите на хидравлични машини и апарати, с различни форми на напречното сечение и множество места на свиване и разширяване, т.е. местната съпротивление.
Повечето от тези съпротивления може да се намали до отворите формата, в тънка стена. намира в хидравлична линия или перпендикулярно течност канал на потока (фиг. 1.9.1). Тази съпротива обикновено се нарича диафрагмата.
Фиг. 1.9.1. Потокът от течност през малък отвор в тънкостенна
Кръгъл отвор с диаметър да бъде малка, ако правоъгълен отвор - ако
при което - налягането на течността при входния отвор;
- налягане на изхода;
- височината на правоъгълна отвора, направен по протежение на вертикална перпендикулярно на потока от течност. При тези условия, скоростта на потока на участъка на отвора напречно почти непроменена.
Стена може да се счита тънък. ако дебелината или отвор има остър ръб. Когато флуидни потоци чрез такъв отвор, имащи само капка местна налягане и дебелината на стената не влияят на струята компресия.
Изчисляване на флуидния поток през отвора се редуцира до определяне на скоростта и скорост на потока.
поток течност процес през отвора е както следва: частици течност подход за откриване на целия обем в близост до стената на ляво (Фигура 1.9.1 и Ь.). Частиците се движат бързо по различни гладки траектории. Струята се отдели от стената на ръба на отвора и малко сгъстен.
Компресиране на струята поради необходимостта от плавния преход от различни посоки на движение, включително и радиалното движение по протежение на стената на движение аксиално в струята. Най сгъстен струя раздел е зад стената на разстояние равно на около половината от диаметъра на отвора.
Перфектно се нарича компресия. където стената на тръбата да има ефект върху степента на свиване на струята, т.е. диаметърът на тръбата е значително по-голям от диаметъра на отвора.
Ако диаметърът на тръбата съизмерими с диаметър на отвора на диафрагмата, тогава имаме несъвършен компресия на струята. В този случай стената на тръбата частично насочено движение на течността по пътя към отвора, струята оставят дупки се пресова в по-малка степен, отколкото при перфектна компресия.
Степента на сгъстяване се изчислява коефициентът на компресия равен под перфектна компресия на областта на сгъстения поток за откриване площта на напречното сечение (фиг. 1.9.1, б и в)
Когато един несъвършен компресия на следната формула притежава Zhukovskogo
където - зоната на отвора;
- площ на напречното сечение на тръбата, в която диафрагма.
За определяне на скоростта на използване на течен Бернули уравнението за напречните сечения в входящите и изходящите отвори на малки
където - местен загубата на налягане на входа на потока в отвора. От тогава, че е възможно да бъдат взети предвид.
нарича съотношение скорост.
За идеално течност следователно скоростта на потока на идеалната флуид
След това от формули (1.9.3) и (1.9.4), че съотношението на скоростта е съотношението на действителната скорост на потока до идеалната скорост на флуида
действителната Дебитът е винаги малко по-малко от идеален, защото на съпротивлението при движение, следователно, съотношението на скоростта е винаги по-малко от единство.
Дебит е продукт на действителната скорост на потока и действителната площ на напречното сечение на струята
или, при условията на изрази (1.9.1) и (1.9.3),
коефициентите на коефициента на продукта и повикване поток, който е.
След формула (1.9.7) ще се окончателната форма
Уравнение (1.9.8) следва, че
Това означава, че коефициентът на потока е съотношението на действителната скорост на потока през отвора на диафрагмата на потока, което ще се случи в отсъствието на струя и компресия съпротивление.
Стойността не е в идеално консумацията когато течност, тъй като свиването на джет ще, в отсъствието на хидравлични загуби. действителната Дебитът е винаги по-малка от теоретичната, и следователно, скоростта на потока е винаги по-малко от единство.
Въведена в разглеждане на компресия, устойчивост и скорост на потока зависи от вида и броя на дупките.
За течности по време на което се случва, когато коефициентите варират в малък обхват, така перфектно и пълно компресиране на струята може да бъде взето в изчисленията :.
Анализ на формула (1.9.8) показва, че най-прост начин контрол на потока течност е да се промени областта на потока специално местно хидравлично съпротивление.
Хидравличното съпротивление се нарича дросел (от немската дума drosseln - трошене) метод и контрол на потока - на газ.
1.9.2 изтичане на течност през дюзата
дюза хидравлично налягане нарича къса дължина на тръба, прикрепена към отвор в контейнера.
Дължината на дюзата е обикновено, където - диаметърът на отвора в стената на съда.
Дюзите са използвани за увеличаване на скоростта на флуида, протичащ от контейнера в сравнение с потока през отвора в стената.
от място спрямо стената на съда;
образна структура на;
- цилиндрична,
- конична (конвергентна - различни и конвергентни тръби - дифузори) (. Фигура 1.9.2) и Conoidal (дюзи).
Фиг. 1.9.2. Форми на външните дюзи хидравлични:
и - цилиндричен; б - конична конвергентна;
в - Conoidal; в - конична отклоняваща
При влизане в отвора на дюзата в течност поточни поради огъване и натиск настъпва струи на известно разстояние от входната зона се формира в дюзата течните завихрянията.
Компресиране струя вътре в дюзата води до образуването на вакуум. големината на които зависи от скоростта на потока и следователно големината на главата през центъра на отвора в отвор.
Пълното работно налягане се увеличава дюза поради вакуума. което в крайна сметка води до повишаване на флуиден поток в сравнение със скорост на изтичане на течност през отвора в тънката стена на контейнера.
Поток на течност през отвора, определен от формула (1.9.8), където стойността за получаване на областта на изхода на дюзата се дефинира като разликата в налягането на входа и дюзата на изхода, и коефициент на потока отчита местоположението на дюзата спрямо стената на контейнера и форма.
За коефициент поток дюза външната цилиндрична тръба на Вентури, и цилиндрична вътрешна дюза Борда -.
Коефициент на потока конична дюза конвергентна зависи от ъгъла при върха на конуса. С увеличаване на ъгъл до, скорост на потока се увеличава от ъгъла на скосяване Увеличение над води до известно намаляване на коефициента на потока, тъй като в този случай има допълнителна компресия на струята на изхода на течността от дюзата. Конусният схождащи дюза се използва, когато е необходимо за получаване на струя течност, с висока кинетична енергия, като мастилено-струйни дюзи хидравлични усилватели.
Конично различаващи дюза се използва в тези случаи. когато е необходимо, чрез намаляване на скоростта на флуида и следователно нейната кинетична енергия, значително повишаване на налягането, т.е. потенциалната енергия, например при изхода на центробежна помпа. За надеждна работа без вакуум повреда в конични дюзи отклоняващи право ъгъл тънки, коефициентът на освобождаване, отнесен до изходната секция на диаметърът на дюзата е приблизително равна.
Конусообразен предмет дюзи (дюза) има част вход, конфигуриран под формата на течни струи, произтичащи от отворите, и изходната част е с цилиндрична форма. Този дизайн елиминира струя компресия дюза минимизира всички енергийни загуби, осигурява най-голяма скорост на потока, обаче, е трудно за производство.
1. Какво местната устойчивост на отворите за форма в тънка стена?
2. Какво се нарича хидравличен диафрагма?
3. При какви условия е дупката в хидравличната мисли за малките?
4. Кои от стената на диафрагмата може да се счита глоба?
5. Какво обяснява свиването на струя течност, докато се движи през малка дупка?
6. Каква е разликата между една добра компресия на струята от несъвършени?
7. Как да се направи оценка на степента на компресия на струята?
8. Какво е коефициентът на процент за протичане на флуид през малък отвор?
9. Тъй като скоростта на потока е свързан с коефициента на компресия и скоростта?
10. За някои зависимост определи флуидния поток през отвора или дюзата?
11. Какво се нарича хидравличен задуши?
12. Какво е начинът, за да се понижи контрола на потока течност?
13. Това, което се нарича хидравлична дюза?
14. С каква цел се използват в хидравлични приспособления?
15. Какви видове дюзи, използвани в хидравлични машини и устройства?
16. Какъв е принципът на хидравличната прикачения файл?
17. Защо е обемната скорост на потока през дюзата е по-голям, отколкото за поток на течност през отвор със същия диаметър?
18. каква цел се използват в хидравлика конична схождащи дюза?
19. каква цел се използват в хидравлика конична различаващи дюза?
20. Коя от дюзите за максимален дебит на течност?