Хидравлична изчисление течност изтичане през отворите и дюзите

Изтичане на флуида през отворите и дюзите е един от основните проблеми хидравлика. Зависимости са монтирани в изучаване течност изтичане, се използва широко в изчисленията, свързани със създаването на компактни дюзи (pozharnye.brandspoyty, Хидромонитори), въздушни завеси, пълнене и изпразване на резервоари, басейни, резервоари, както и получаване на форма на дюзи, дюзи и дюза.

Установено е експериментално, че след изтичане на течни струйни отвори се пресова в първоначалното си част, т.е. намаляване на неговото напречно сечение. Jet компресия се случва, защото частиците на течност подход откриването на различни страни и движещи се по инерция в отвора по схождащите траектории. Паралелни потоци поток в отвора е възможно само в случая, когато дебелината на стените на съда е в близост до размера на отворите и отворите имат стени гладка форма с разширение в съда. Когато това се превръща в дюзите на дупка конусообразен предмет.

Блендата се счита за малка, ако размерът на височина ч не превишава 0,1 N фактори, действащи върху него; средна - 0,1Н04Н.

В зависимост от дебелината на стената D отвори се класифицират както следва: дупка в тънкостенна - D<3h; отверстия в толстой стенке - D>3 часа.

Otvepstiem в тънка стена се нарича отвор с остър ръб, когато дебелината на стената не засяга формата на струя и условията на изтичане на течности.

В отвор с перфектна компресия, произтичащи от тях свързан достатъчно отделя от течността в границите на резервоар, при което стените на резервоара не оказва влияние върху условията на струя компресия струя. Експериментите показаха, че струята на резервоар стена засяга компресия само когато разстоянието на отворите краищата на страничната стена или долната част най-малко три диаметри за кръгли отвори или тройни количества страни - да правоъгълна. Отвор с несъвършен компресия, произтичащи от тях течен поток, наречен дупка, една или повече страни на които са на малко разстояние от повърхността на течността или стената на съда на.

Откриване на пълно сгъстяване, произтичащи от тях течен поток, наречен отвор, при което потокът се компресира от всички страни. Отворът с непълна компресия Полученият поток не се компресира с един или няколко страни. Един пример на такъв отвор може да бъде долния отвор, при което долната компресия отсъства, и само на сгъстения поток от три посоки.

За да се оцени степента на компресия на струя поток с помощта на компресия Е, който се определя от съотношението на площ от тоалетна до зоната за сгъстен сечение отваряне w: тоалетна / w = напр. Причината за причиняване на компресия на струята е инерцията на частиците приближаващи отвора на резервоара в радиална посока. Тези частици, като се стреми по инерция да запази посоката си на движение, обкръжават ръба откриване и образуват повърхностна част на струята на компресия. За сгъстен част на струята на практика не се разширява и изтичане може да разбие на капчици при високи скорости. Експериментите показаха, че за малки по размер отвори с остри ръбове, в случай на идеално компресия на е = 0,64. 0.60. За малки отвори (размера на вертикалната страна е не повече от 0,1Н) компресия е константа, докато в по-големи отвори тя варира в зависимост от няколко фактора, включително H главата и откриване на размера на отвора.

Изтичане на течността през малки отвори в тънка плоска стена.

Ако undrowned отвори (фигура) казват, че налягането във всички точки на сгъстен част на струята е същото. Ако приемем, кръгъл отвор (D - диаметър на отвора), сравнение на равнина О-О през центъра на тежестта на сгъстен раздел. Означават Н или потенциален главата, че същото проникване отвор центъра под нивото на течността, и Vc чрез тоалетната - скорост на струята и напречното сечение на сгъстен секцията С-С, съответно. На Бернули уравнението на напречното сечение 1-1 (свободна ниво повърхност) и струи сгъстен сечение С-С е:

където v1 и Vc - средна скорост в съответните раздели; коефициент на съпротивление това, загубата на налягане на секцията 1-1 до точка С-С (загуба концентрира предимно в близост до отворите) - V.

Фиг. 1 - Схема на течност изтичане в атмосферата през малък отвор в тънкостенна

2 - график АД Altshul

След уравнение превръщане Бернули формула получи средната скорост за идеално течност Vc = (2gh) 0,5 - Torricelli формула, както и формула течност скорост на потока, преминаващ през отвора.

Обозначаващ m0 = EJ, флуиден поток в случай на изтичане на формулата чрез малък отвор под формата където m0 - коефициент отвор на освобождаване, който показва как действителната скорост на потока при изтичане на отворите се намалява в сравнение с нивото на теоретичната поток в идеалния случай, т.е. след изтичане на идеална течност струя без компресия.

Обикновено, m0 коефициентите и Е се определя емпирично и коефициент J е намерена чрез изчисление.

Коефициентът на съпротивление се изразява като съотношението на скоростта V:

течност коефициент изтичане зависи от броя на Рейнолдс. Фиг. показва криви (Фигура Altshul AD) в зависимост от коефициентите m0, J и Е на числото на Рейнолдс за случая на малки течни отворите за изпразване в тънка стена. С увеличаване Re съотношение скорост й се увеличава, приближава 1 и д намалява от I до 0.6. m0 коефициент първия увеличава и след това намалява.

Когато течността изтича от малки отвори в тънка стена на нивото на флуида в пресована напречно сечение на отвора за изтичане чрез наводнени

коефициент m0 поток при изтичане на потопени отворите е приблизително същата стойност, както в случая след атмосферата.

Изтичане на течността през големия отвор в равнината на тънка стена с постоянна глава.

Ако при изтичането на течността през малкия отвор може да се приема, че налягането в отвора H е постоянна, след това в случая на по-големи отвори налягането в техните напречни сечения се променя от H1 до върха на отвора на дъното Н2. За да се определи скоростта на потока флуид през големия отвор с налягането на променлив е разделена по дълбочината на зоната на отвори в DH височината лента напречно сечение. Всяка от лентите се счита като малък отвор с постоянно налягане и скорост на потока Н, където В - широчината на големия правоъгълен отвор; m0 - коефициент на малкия отвор на потока; Н - глава за малки отвори.

Като m0 = конст получават флуиден поток, преминаващ през големия отвор:

където H1 и H2 - границите на интеграция.

Окончателно поток формула течност през преминаващ през големия отвор под формата:

където Hc - над нивото на водата в съда над центъра на тежестта на голям отвор; m0 - дупка коефициент голям поток. По-големи стойности на m0 са дупки с гладка долна страна и подходи към тях.