Определяне на скорости на потока и скоростта на потока на течността през дюза
Лабораторна работа №5
Определяне на скорости на потока и скоростта на потока на течността през дюза
1. В лабораторни условия за провеждане на проучване на течност изтичане през дюзите от различни видове и сравнение на данните с теоретични изчисления при постоянна глава.
2. Сравнение на скоростта и дебит на изтичане на различните видове дюзи.
ipribory оборудване: инсталацията за провеждане на експериментите, инструменти, хронометър, измерване на капацитет, шублер, владетел, термометър.
въвеждане 5.1.Teoreticheskoe
Ако стената, чрез което се случва отвор за изтичане има значителна дебелина в сравнение с размера на отвора, характера изтичане променя значително поради направляващия влиянието упражняван върху реактивни стени. Същото явление се наблюдава, когато отвора в тънка стена за закрепване (имплантат) къса тръба със същия диаметър като дупката. Тези тръби, наречени дюзи или дюзи. Те имат типична дължина от най-малко 2,5 - 3 диаметри на отворите.
Свързване към промените на работното дюза, произтичащи от потока на кораба, и следователно има влияние върху изпразването на съда, на полет разстояние на струята и т.н.
Дюзите са използвани, за да променят или изтичане на характеристиките на флуида, или за получаване на желаната структура на струята (с развитите, или компактни razdolblennoy порции при промяна диапазон и т.н.).
Известни видове прикачени файлове:
- външна цилиндрични дюзи (Вентури дюзи);
- вътрешна цилиндрична дюза (Борда дюзи);
- конични дюзи: конвергентна, различаващи;
- Conoidal дюзи. Това фуниеобразен вход отвор с с формата на струя течност, преминаващ от дупки в тънка стена.
Фиг. 5. Видове дюзи
1 - външен цилиндричен; 2 - вътрешен цилиндър; 3 - конична приближаващ; 4 - конична отклоняваща; 5 - Conoidal
Дюзите на струя течност в закръгляване острите ръбове на входа, поради силите на инерцията на флуидни частици, влизащи в дюзата, се пресоват и след това се разширява и изпълва цялото напречно сечение. На вътрешните стени на дюзата за пръстеновидна се образува вихров област.
Да разгледаме по-специално на дюзите на потока например цилиндрична дюза.
На изхода на дюзата, когато има атмосферно налягане, имат
където - зоната на отвора, който е свързан към дюзите;
- живо сечение на струята напускане на дюзата.
Следователно, на изхода на дюзата на струята е без компресия и степента на сгъстяване в секцията струя изход е равна на единица () и скоростта на потока, т.е. за коефициент дюза поток и съотношение скорост имат същата величина.
Във вътрешността на дюзата, в участъка, където се пресова поток, скоростта на течността в струя се увеличава и следователно, хидростатичното налягане се намалява. наистина:
т.е. скорост сгъстен сечение на дюзата 64% повече изпускателната скорост от него. Това означава, че налягането във вътрешността на дюзата трябва да бъде по-малко от налягането на изхода от него. И тъй като налягането на изхода на дюзата атмосферното, то трябва да бъде в рамките на вакуума.
Чрез образуване на вакуум в сгъстен секцията създава смукателната дюза, при което тече способността на дюзата в сравнение с отвора може да се увеличи, и значително, въпреки леко увеличение на съпротивлението поради триенето и поради разширяване на струята на сгъстен сечение във вътрешността на дюзата.
От уравнението за непрекъснатост:
изпускателната скорост от дюзата:
В сравнение със стандартната формула, ние заключаваме, че.
По този начин, формулата за скоростта на потока и дюзата има същата форма като тази на отвора в тънка стена, но стойностите на коефициентите ще бъдат различни.
Когато след голям брой Рейнолдс ()
При изтичането на въздуха и водата при нормални условия може да се предположи, че отговаря на стойността.
Сравняване на дебитите и скоростта на дюзата и отвора в тънка стена, ние виждаме, че дюзите увеличава разходите и намалява скоростта на отработилите газове. Наистина, за големи стойности на Re:
т.е. дюзи потребление се увеличава повече от 35% и намалява скоростта, с около 15%.
Нормалната работа на дюзата е възможно, когато са изпълнени две условия:
1. Дължината на дюзата трябва да бъде в рамките на диапазона:
, където г - диаметър на дюзата.
2. Максималният вакуум (сгъстен раздел) не надвишава критичната стойност, при която налягането в налягането на течността приближава парното налягане.
Липса на второто условие може да загуби вакуумни дюзи и разликата между вътрешните стени на дюзата.
Когато - струята не разполага с време, за да се разшири до пълно напречно сечение на дюзата.
Ако - вместо дюзата има кратък линия, за които не може да пренебрегне загубата на дължина на главата.
коефициент на потока μ, в зависимост от относителната дюзата дължини л / г и числото на Рейнолдс, определено чрез емпиричната формула:
поток зависимост скорост на геометричните характеристики на дюзата
се използват конични дюзи конвергентни когато е необходимо да се получи висока степен на потока, дълго струя полет и поради неговото въздействие, например, в гигантски, противопожарни маркучи. Конично приближаващ дюза се използва за увеличаване на потока изтичане на ниска мощност скорости. За тези видове дюзи и съотношения дебит не са равни, тъй като изхода на дюзата струя леко се пресова и следователно стойността. Тъй като загубата на налягане е определено от степента на разширяване на струята в дюзата, за този вид на малки, скоростта на потока и коефициентите скорост отказват повече, отколкото в случая на дюза на Вентури.
Опитът показва, че коефициентът на дебита и скоростта зависи от ъгъла на конус. Увеличаването на този ъгъл, води до намаляване на дебита. Увеличаването съотношения и в сравнение с цилиндрична дюза се случи, главно чрез намаляване на налягането на загубите на внезапни разширение. Максималната стойност възниква под ъгъл.
се използват, когато е необходимо конично различаващи дюза за увеличаване на потока и в същото време се намали скоростта на отработени газове, например, за да се избегне ерозията на почвата. На мястото на компресия за създаване на повече от вакуум във външните цилиндрични дюзи, така че да се осигури значителна смукателен ефект. Следователно конична различаващи дюза, използвана в пътните тунели, за забавяне на потока на смазочни вещества, инжектори, дюзи, ежектори, напоителни растения, химически апарати, и така нататък. N. Когато разтвор въглен (конус) е по-малко от 8 0 скорост на потока, посочен също да изходната секция, равно на 0.45.
5.2. Монтаж схема:
Инсталация за изследване на изтичане през дюзата е част от универсален монтаж (вж. 2.2. И Фигура 2.1.). настройка Фрагмент схема е показана на Фигура 5.2.
Фиг. 5.2. Фрагмент на инсталацията
Чрез свързване фланец 11 прикрепен главния контейнер 2 дюза 4 различни видове (по желание). резервоар под налягане 4, снабдена с призматична изтичане тръба 3, чрез което нивото на водата в резервоара се поддържа постоянна определя чрез измерване стъкло габарит 5 линийка. Водата се подава в съда под налягане 4 на центробежна помпения агрегат. При отваряне на клапана на резервоара за флуид под налягане чрез резултатите от дюзи в мерителна чашка, разположен директно във ваната. измерване на потока се извършва с измерване съд 10 и хронометъра.
5.3. Редът на изпълнение
1. Да се проучи насоките за изпълнение на работата и повторете теоретичен материал;
2. Да се проучи експерименталната установка и да черпи диаграма в доклада;
3. Определяне на температурата на течността в резервоара;
4. Определяне на кинематичен вискозитет Поазьой формула
5. Отстранете всички външни и вътрешни размери на дюзите;
5. прикрепя към фланеца на една от дюзите и отваряне на клапана на резервоара;
6. Измерване обемен пътя на водния поток;
7. Тези операции се повтарят за останалите видове дюзи;
8. Изчислените резултати в табличен вид 5.2.
Експерименталната и изчислява данните
Резултатите от измерванията за изчисляване:
- обемния поток (Q) на флуид;
- кинематичен вискозитет () с формула 2.2;
- скорост () изтичане за всеки от видовете дюзи;
- Число на Рейнолдс (Re) на формула;
- опитен дебити и скорост;
- резултати от изчисленията записани в Таблица 5.2.
- да се направят изводи за резултатите от изчисленията
Стандартна стойност коефициент поток за външна цилиндрична дюза - 0.82; коничната приближаващ дюзата - 0.95; за разнородно конична дюза - 0.45.
Свързани документи:
течност. В проучването на просо около opredeleniikoeffitsienta. koeffitsientovskorosti и консумация Conoidal цилиндрична дюза достига 0.97 - 0.99. 7.4. Istecheniezhidkosticherez широк отвор в страничната стена. Istecheniezhidkosticherez.
koeffitsientaskorostipriistechenii стойност на дюзата. 0.82 Enter причината за увеличаване koeffitsientaraskhodapriistecheniicherez дюзи в сравнение с istecheniemcherez дупка.
istecheniyaIstecheniezhidkosti от отвора в тънка стена ПРИМЕРИ Istecheniepri променливо налягане Тест въпроси Istecheniezhidkostichereznasadki koeffitsientovistecheniya зависимост.
или Shifrinsona. (9) и изпускателни отвори Priistecheniizhidkosticherez формула се отнася за opredeleniyaraskhoda. (10), където koeffitsientraskhoda; за дупката.
Във формулата за opredeleniyaskorostiistecheniyazhidkosticherez отвор означена с буквата а) koeffitsientskorosti; б) koeffitsientraskhoda; в) степента на сгъстяване; ж) koeffitsientistecheniya. 5.9. Priistecheniizhidkosticherez отваряне на продукта.