Витікання рідини через водозлив

Водозливом називається стінка, яка перегороджує канал або русло річки, через верх якої переливається вода, яка рухається в каналі або річці.

Верхня кромка,або гребінь, водозливу може мати різню конфігурацію, яка визначає його призначення.

Розрізняють водозливи (рис.2) з гострою кромкою, з широким порогом (А 2 Н), практичного профілю. В залежності від співвідношення довжини гребеня і ширини потоку розрізняють водозливи без бокового стиснення (довжина гребеня водозливу рівна ширині потоку) і з боковим стисненням (довжина гребеня водозливу менша ширини каналу).

Розглядуючи рух води через водозлив як випадок витікання рідини через широкий отвір без верхньої кромки, можна рахувати, що середня швидкість руху води пропорційна . Витрати води, яка проходить через водозлив,

𝑄 = S = α ВН= α В (4)

де S= ВН - площа живого перерізу потоку над порогом водозливу, м²;

В - ширина порогу водозливу, м; Н - напір рідини над порогом водозливу,м;

α - коефіцієнт витрат водозливу.

Рис.2. Водозливи:

а - з гострою кромкою; б - з широким порогом; в - практичного профілю.

Коефіцієнт витрат водозливу залежить від ряду факторів: форми і висоти порогу , величини напору Н, стисненя струменю та інших факторів.

α мажна визначити по формулі

α = (5)

Середня величина коефіцієнта витрат через водозлив з тонкою стінкою рівна 0,63, з широким порогом - 0,32.

Якщо поперечній переріз каналу перед водозливом та, відповідно, швидкість підходу води до водозливу відносно велика, необхідно враховувати динамічний напір потоку рідини. В цьому випадку напір над порогом водозливу потрібно приймати рівним = Н + / . При достатній ширині та глибині каналу швидкістю підходу рідини можна знехтувати.

В якості водозливу можна розглядати перегородки в ящиках постійного рівня рідини, напускному ящику відливної машини, головку лаконаливної машини зі зливної греблею.

Напускний ящик відливної машини (рис.3) по ширині розділений двома перегородками 1 та 2 на три відсіки. Перегородки призначені для "заспокоєння" маси перед виходом її на сітку: зниження турбулентності руху,гасіння води і зменшення піноутворення.

Рис.3. Напускний ящик відливної машини (прямою стрілкою показаний вхід маси із ящика неперервного проклеювання)

З першого відсіку через переливну перегородку 1 маса поступає на другий, до встановленої внизу горизонтальної мішалки або валу 3, який обертається, вони запобігають осаду волокна і розбивають крупні комки. Із напускного ящика маса безперервним потоком досить великої висоти (до 200м) поступає на рухому сітку відливної машини в її регістровій частині. Швидкість поступання маси на сітку залежить від висоти її шару над сіткою і в цьому місці значно перевищує швидкість сітки. Для зменшення швидкості руху маси регістровий стіл піднімають на 2-3º. Ширину випускної щілини регулюють по рівнянню

= = 𝜑 , приймаючи коефіцієнт швидкості =0,65.

4. Виконання розрахунків.