Основні теоретичні положення. Витрата рідини при витіканні її з відкритої посудини при постійному напорі через отвори і насадки в атмосферу

Витрата рідини при витіканні її з відкритої посудини при постійному напорі через отвори і насадки в атмосферу, визначається за формулою:

, (12.1)

де m – коефіцієнт витрати; S – площа вихідного перерізу отвору (насадки); H – напір над центром отвору (насадки).

Дійсна швидкість витікання рідини рівна:

, (12.2)

де u_теор – теоретична швидкість витікання рідини; j – коефіцієнт швидкості, який залежить від коефіцієнта опору отвору (насадки) при витіканні x:

. (12.3)

Коефіцієнт витрати і швидкості пов’язані між собою співвідношенням:

, (12.4)

де e = S_c/S _о – ступінь стиснення струмини (S_c – площа струмини, S _о – площа отвору або вихідного перерізу насадки).

Для більшості насадок, за умови нормального режиму витікання, S_c = S _о, і тоді e = 1, а .

Траєкторія струмини рідини, яка витікає з посудини через отвори (насадки) в боковій стінці, описується рівнянням:

, (12.5)

де x і y – координати точки траєкторії струмини.

Схема установки

Установка для вивчення процесу витікання рідини через отвори і насадки (Рисунок 12.1) складається з вертикального резервуара 1 з боковим гвинтовим отвором 4, призначеним для встановлення змінних насадок 5. Вода подається з водопроводу, її витрата регулюється вентилем 3, рівень води в резервуарі 1 контролюється за допомогою п’єзометра 2.

Рисунок 12.1 Схема лабораторної установки для дослідження витікання через отвори і насадки

Для вимірювання координат точок траєкторії струмини встановлена горизонтальна лінійка 6 з міліметровими поділками і рухомим повзунком 7, в якому закріплений стержень 8 з міліметровими поділками, що може переміщатися по вертикалі. Рідина через насадку 5 витікає в ванну 9 і далі, трубопроводом 10, в каналізацію. Витрата рідини через отвір (насадку) вимірюється об’ємним способом за допомогою мірної ємності на 1-2 л і секундоміра.

Поиск по сайту: