Визначення коефіцієнта витрати при витіканні рідини через зовнішні насадки

Методичні вказівки до лабораторної роботи № 7

з дисциплін "Технічна механіка рідин та газів", "Гідрогазодинаміка",

"Гідравліка, гідро- та пневмоприводи"

для студентів базових напрямів

"Водні ресурси", "Будівництво", "Енергетика",

"Автоматизація та комп’ютерно- інтегровані технології",

"Інженерна механіка"

Затверджено

на засіданні кафедри

гідравліки та сантехніки

Протокол № 10 від 22. 01. 2004 р.

Львів, НУ “ЛП” – 2004

Визначення коефіцієнта витрати при витіканні рідини через зовнішні насадки. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 7 з дисциплін "Технічна механіка рідин та газів", "Гідрогазодинаміка", "Гідравліка, гідро- та пневмоприводи" для студентів базових напрямів "Водні ресурси", "Будівництво", "Енергетика", "Автоматизація та комп’ютерно- інтегровані технології", "Інженерна механіка". /Укладачі Б.С. Піцишин, А.Я. Регуш.– Львів: НУ “ЛП”, 2004. – 12 с.

Відповідальний за випуск : В.М. Жук, канд. техн. наук, доцент

Рецензенти : О.Т. Возняк, канд. техн. наук, доцент

В.І. Желяк, канд. техн. наук, доцент

МЕТА РОБОТИ

Експериментальне визначення коефіцієнтів витрати при витіканні рідини через різні типи зовнішніх насадок при постійному напорі. Ознайомлення з явищем відриву струменя від стінок насадка.

1. Основні положення

Короткі трубки довжиною , де – внутрішній діаметр трубки, нази-вають насадками. Приєднання насадка змінює величину витрати і швидкість витікання порівняно із витіканням через отвір. Характер явищ, які спостерігаються при витіканні рідини через насадки, істотно змінюється в результаті спрямовуючої дії стінки на витікаючий струмінь.

Основні типи насадок такі: зовнішні і внутрішні. За формою розрізняють: циліндричні, конічно збіжні (конфузорні), конічно розбіжні (дифузорні), коноїдальні та комбіновані.

Розглянемо витікання рідини через зовнішній циліндричний насадок (рис. 1).

При вході в насадок струмінь рідини стиску-ється, а далі розширю-ється і заповнює весь по-перечний переріз насад-ка. Тому коефіцієнт сти-снення струменя на ви-ході з насадка , а коефіцієнт витрати до-рівнює коефіцієнту швидкості .

З рівняння Бернул-лі для перерізів 1 – 1 та 2 – 2 (рис. 1):

Рис. 1. Розрахункова схема

(1)

де – напір витікання; – манометричний тиск на поверхні рідини; – питома вага; – швидкість витікання; – коефіцієнт кінетичної енергії; – втрати напору між вибраними перерізами, які в даному випадку складаються з втрат на вхід у насадок, на розширення стисненого струменя всередині насадка і втрат по довжині насадка. Втрати по довжині насадка є неістотними, тому їх не враховуємо.