Истечение жидкости через насадки

Насадками называются короткие патрубки длиной l = (3…4)d, присоединенные к отверстию диаметром d.

Они выполняются как внешними, так и внутренними. В зависимости от конструкции различают следующие типы насадок (рис.7.2).

Рис.7.2

Конические сходящийся и коноидальный насадки еще называют соплами.

Рассмотрим особенности истечения через насадки на примере внешнего цилиндрического насадка (рис.7.3).

Рис.7.3

При движении жидкости внутри насадка образуется сжатое сечение, в области которого наблюдается вакуум. Образование вакуума объясняется тем, что скорости в сжатом сечении С-С больше скоростей в месте выхода струи из насадка (сечение В-В), а потому давление в сжатом сечении будет меньше атмосферного. Это непосредственно следует из уравнения Бернулли. Так как

Vc>Vв, то Рсат.,

где Vс – скорость в сжатом сечении С-С; Vв – скорость в месте выхода из насадка; Рс – давление в сжатом сечении; Рат – атмосферное давление в сечении В-В.

В связи с образованием вакуума насадок увеличивает пропускную способность отверстия.

Так как в области выхода потока насадок работает полным сечением, то коэффициент сжатия ε = 1. Поэтому коэффициент расхода равен коэффициенту скорости, т.е. μ = φ.

При увеличении напора перед насадком скорость в сжатом сечении увеличивается, а абсолютное давление уменьшается. При достижении его величины парообразования жидкость вскипает. Возникает явление кавитации, происходит срыв вакуума и наступает предел нормальной работы насадка. Он начинает работать как отверстие.

Для того чтобы оценить применение насадков и отверстий в различных технических устройствах, в таблице приведены некоторые их характеристики.

    Форма отверстий и насадков Коэффициент Удельная энергия, уносимая потоком Мощность, уносимая потоком, в долях от теоретической
скорости φ расхода μ
Круглое отверстие в тонкой стенке 0,970 0,625 0,941 Н 0,588
Внешний цилиндрический насадок 0,820 0,820 0,672 Н 0,551
Конический сходящийся насадок с углом 13о24 0,963 0,946 0,927 Н 0,877
Коноидальный насадок 0,980 0,980 0,960 Н 0,941
Конический расходящийся насадок с углом 5о 0,475 0,475 0,226 Н 0,107

 

В том случае, когда мощность, уносимая потоком, должна иметь максимально возможное значение (сопла активных гидравлических турбин, гидромониторов, пожарных рукавов и т.п. устройств), применяют конические сходящиеся и коноидальные насадки. А, например, конические расходящиеся насадки имеют наименьшее значение мощности. Поэтому они получили широкое распространение как «отсасывающие трубы» реактивных гидравлических турбин и в других случаях, где требуется свести до минимума энергию в отходящем потоке.

 








Дата добавления: 2015-03-20; просмотров: 977;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.