Истечение жидкости через отверстия и насадки

(общие сведения)

Классификация отверстий:

1. малые (геометрический напор постоянный по отверстию, то есть высота отверстия в вертикальной стенке не больше ) и большие (геометрический напор переменный по отверстию). Отверстие любого размера в дне сосуда будет малым;

2. форма отверстия правильная, неправильная;

3. тонкостенные (толщина стенки не влияет на условия истечения ) и толстостенные (толщина стенки сказывается на условиях истечения);

4. отверстия в вертикальной, наклонной стенках и дне сосуда.

Классификация истечений:

1. при постоянном и переменном напорах;

2. из сосудов с вертикальной осью и неправильной формы;

3. свободное (чаще всего в атмосферу, уровень жидкости за отверстием не влияет на истечение), несвободное (из подтопленных или затопленных отверстий, истечение под уровень);

4. при всестороннем и неполном сжатии струи;

5. при совершенном (стенки и дно сосуда не влияют на истечение) и несовершенном сжатии струи (стенки или дно сосуда влияют на истечение, при - -расстояние от боковой стенки или дна меньше утроенного размера отверстия).

Истечение жидкости через отверстие может происходить при постоянном и переменном напоре. Если истечение жидкости через отверстие происходит в атмосферу или другую газовую среду, то такое отверстие называется незатопленным. Если же истечение идет под уровень, а не в атмосферу - затопленным.

При истечении жидкости через отверстие различают полное (а) и неполное (б) сжатие струи (рис. 47)/

а б

Рис. 47. Форма струи при истечении через отверстия.

При прохождение через отверстие струя сжимается, и сечение ее в самом тонком месте называется сжатым сечением С - С, которое находится на расстоянии от стенки.

Площадь живого сечения в С - С:

, (157)

где - площадь струи в сжатом сечении, ;

- площадь отверстия, ;

- коэффициент сжатия, (для круглого отверстия .

Форма струи при истечении меняется, и этот процесс называется инверсией струи.