Основная формула для расчета q при истечении через водослив.

При движении жидкости через водослив его рассматривают как большое отверстие, поэтому для определения расхода используют формулу, полученную для жидкостей истекающих через большое отверстие.

Если жидкость касается только порога, то H₁ =0; H₂ =H

Q = μbH

m = μ -коэффициент расхода водослива

Q = mbH

В отличие от больших отверстий непосредственно над гребнем водослива устанавливается глубина меньшая, чем напор на высоту скоростного напора (- ).

Водослив с тонкой стенкой.

Q = mbH

m – определяется по эмпирическим формулам.

Водослив с тонкой стенкой может быть расположен под некоторым углом, этот угол может быть острым или тупым.

1. Если водослив наклонен под острым углом α, то потоку жидкости легче преодолевать преграду. Q будет больше. k_H =1,06

2. Если водослив наклонен против течения, то он создает дополнительное гидравлическое сопротивление. Q уменьшается. k_H =0,97

:

1. Изменение расхода учитывается k_H – коэффициент наклона.

Q = k_H mbH

2. Если же есть боковое сжатие, то вводится k_c – коэффициент сжатия.

Q = (k_H + k_c) mbH

3. Если истечение происходит затоплено, то вводится σ_n – коэффициент потопления.

Q = σ_n (k_H + k_c) mbH

На очистных сооружениях водосливы используются как водомеры. Q=MH^α

Водослив Томсона:

Гидравлические струи.

Гидравлическими струями называют потоки жидкости не ограниченные твердыми поверхностями.

-жидкие, газовые

-затопленные(это струя вытекающая в пространство заполненное жидкостью. Пр: выпуск сточных вод в бассейны оборотных промышленных систем.), незатопленные (это такая струя, которая вытекает в газовое пространство. Пр: пожарные, фонтанные, дождевые аппараты, гидромагнит)

Гидравлические струи могут двигаться ламинарно или турбулентно(чаще)

Рассмотри расчет высоты и дальность струи:

Распыленная Н

Раздробленная h_в

компактная h_K

Струя состоит из трех частей:

1. Компактная –поток имеет цилиндрическую форму и сохраняет сплошность;

2. Раздробленная – сплошность нарушается, струя разделяется на крупные части и расширяется;

3. Распыленная – струя состоит из отдельных капель.

Расчет свободной вертикальной струи.

H = h_в + Δh, где

Δh – потеря напора

h_в –высота струи

Н = h_в + , где

;

, где

k – Коэффициент гидравлического сопротивления.

h_в – высота струи

d - диаметр выходной части впрыска

k₁ – находится в справочной литературе.

Для d=10 k₁ =0,0023

d=50 k₁ =0,0014

Высота компактной части струи:

h_k = k₂ h_в

k₂ – коэффициент второй струи <1.(определяется по справочнику)

Наклонная струя.

Если насадок наклонять под различным углом, то крайние капли опишут граничную кривую.

3

2 Граничная кривая

Граничная кривая

компактные струи

h_в h_K 1

β

R_K R_H.max

R_H = k₃ h_в

Если струя наклонена под углом β к горизонту, то при движении этой струи различают следующие области:

1. Область, омываемая компактной струей

2. Область, омываемая раздробленной и распыленной жидкостями

3. Область, не омываемая жидкостью.