Истечение жидкости из насадков

Насадок - короткая труба (патрубок) длиной , прикрепленная к отверстию. Виды насадков: цилиндрические - внешний и внутренний; конические - сходящийся и расходящийся; коноидальные.

а б

Рис. 49. Истечение жидкости из насадков

При входе жидкости в насадок из-за изгиба линий тока происходит сжатие струи, образуется водоворотная зона, внутри которой создается вакуум; величина его зависит от скорости течения и от величины напора. Полный действующий напор как бы увеличивается за счет вакуума и складывается из напора над центром тяжести отверстия и величины вакуума в сжатом сечении (насадок Вентури).

Расход жидкости через насадок определяется:

, (166)

где - коэффициент расхода, причем ( );

- площадь выходного отверстия;

- полный напор.

,(167)

а скорость жидкости в выходном отверстии насадка:

(168)

За счет возникновения вакуума расход воды через насадок больше на 30 - 34%, чем при истечении из отверстия при равных условиях. Докажем: напишем уравнение Бернулли для сечений 0 - 0 и С - С (рис 49. б) приняв в сечении 0 - 0 скорость течения равной нулю:

(169)

здесь , - гидродинамическое давление в сечениях 0 - 0 и С - С перепишем уравнение (169) в виде:

так как

,

где - скорость течения в выходном отверстии, то

(170)

принимая , а

подставив значение в (170), тогда:

(171)

Подставив соответствующие значения: , , , в уравнение (171) будем иметь:

(172)

так как , т.е. в случае с наружным цилиндрическим насадком напор увеличивается на величину 0,26Н.