Истечение из отверстия и насадки
Отверстие называется малым, если его диаметр меньше, чем 0,1Н. Если жидкость, вытекая из отверстия, испытывает сопротивление лишь на острой кромке отверстия, то такое отверстие называется отверстием в тонкой стенке. Степень сжатия оценивается коэффициентом сжатия, равным отношению площади сжатого поперечного сечения струи к площади сжатого поперечного сечения струи к площади отверстия
|
|
Внешним цилиндрическим насадком называется короткая трубка длиной в несколько диаметров без закругления входной кромки.
Условия нормальной работы насадка:
1) Длина насадка
равна 3..4 диаметрам. Сжатие происходит
на расстоянии
.
На растекание требуется такая же длина,
поэтому минимальная длина насадка
равна двум диаметрам. С увеличением
длины насадка возрастают потери на
трение.
2) Необходимо предварительное заполнение насадка жидкостью.
3) Давление внутри насадка должно быть выше давления насыщенных паров. Приведенный напор должен быть меньше критического.
Полное и неполное, совершенное и несовершенное сжатие. Инверсия струи.
В зависимости от условий сжатия струи различают полное (всестороннее) и неполное сжатие, совершенное (максимальное) и несовершенное сжатие. Полное сжатие может быть и несовершенным. Например, струя, вытекающая из отверстия 1 (рис. 2), подвергается полному сжатию (со всех четырех сторон), а струя из отверстия 2 - неполному сжатию (только с двух сторон).
Сжатие будет совершенным, есди стенки, дно резервуара и свободная поверхность жидкости удалены от кромок отверстия на расстояние l1≥За и l2≥ ЗЬ. В этом случае расположенные рядом с отверстием поверхности не влияют на условия сжатия струи. В остальных случаях они будут в какой-то мере направлять частицы жидкости, подтекающие к отверстию, и сжатие будет несовершенным.
Струя, вытекающая из отверстия, не сохраняет его форму: вследствие действия сил поверхностного натяжения и тяжести, а также разности скоростей ее сечение постепенно деформируется. Это явление называется инверсией струи. На рис. 3 представлены примеры инверсий струй, вытекающих из отверстий разной формы.
Истечение жидкости через насадок.
Для увеличения расхода к отверстию подключаются насадки (цилиндрические, конические, конондальные).
Рассмотрим истечение жидкости через внешний цилиндрический насадок. Внешним цилиндрическим насадком 'называется короткий патрубок дойной l = (2. .6) d, присоединенный к отверстию в стенке резервуара: причем оптимальным является соотношение l/d = 3...4. Истечение из насадка отличается от истечения из отверстия. При истечении из насадка могут быть два режима:
1
- диаметр струн равен внутреннему;
диаметру насадка (безотрывный режим
истечения):
2- диаметр струи меньше диаметра насадка (режим с отрывом струи, как через отверстие).
Первый режим возможен в случае, если насадок предварительно заполнить жидкостью, а затем включить в работу. При входе жидкости в насадок струя будет испытывать сжатие, так же как и при истечении через отверстие, но встретив сопротивление жидкости, находящейся в насадке, струя на некотором расстоянии от входа расширяется и выйдет из насадка полным сечением. Этот режим называется безотрывным