logo
Ведёрников 2

§ 4. Истечение жидкости через отверстия и насадки

Истечение жидкости через отверстия — одна из основных задач

гидравлики, отправная точка ее научного и практического разви­тия/ Следует отметить, что основное уравнение Д. Бернулли было получено именно в результате изучения истечения жидкости через отверстия.

Задача об истечении сводится к определению скорости истече­ния и расхода вытекающей жидкости, формы и поперечного сече­ния струи.

Для машинистов насосных установок истечение жидкости через отверстия имеет практическое значение] Насос подает или забира­ет жидкость через отверстия, расположенные в днище или боковой поверхности аппарата (резервуара).

При истечении жидкости через круглое отверстие с острой кром­кой (без скруглений), находящееся в стенке сосуда, струя сначала несколько сужается, образуя на некотором расстоянии от стенки наиболее сжатое сечение. В круглых отверстиях сравнительно не­больших размеров (диаметром меньше 100 мм) наиболее сжатое сечение находится от стенки сосуда на расстоянии, равном половине диаметра отверстия.

В технике широко используют также истечение жидкостей через насадки—короткие патрубки, присоединенные к отверстиям. Насад­ки различают по форме их проточной части. Наибольшее примене­ние находят насадки следующих типов: цилиндрические—внешние и внутренние; конические—сходящиеся и расходящиеся; конои-дальные криволинейного очертания, имеющие форму сжатой струи.

Длину насадка берут обычно равной от 1,5 до 3 диаметров от­верстия. Насадки применяют главным образом для увеличения пропускной способности отверстия. Расход жидкости при истечении через насадок больше, чем при истечении через отверстия, так как при входе в насадок струя сжимается, а затем постепенно расширя­ется, заполняя все сечение насадка. В результате сжатия струи в насадке образуется вакуум и происходит подсасывание жидкости ,из резервуара. На этом основана работа струйных насосов и первич-ных приборов для измерения расхода жидкости в трубопроводах. Скорость истечения жидкости определяют по формуле

vc = φV2gH, где φ — коэффициент скорости; Н — статический напор,

g—ускорение свободного падения, м/с2.

Контрольные вопросы. 1. Что такое гидравлика? 2. Какими свойствами об­ладают жидкости? 3. Запишите основное уравнение гидростатики. 4. Что на­зывается живым сечением потока? 5. Запишите уравнение Д. Бернулли для потока реальной жидкости. 6. По какой формуле определяют число Рейнольдса?