6.1.4 Сила давления струи жидкости на ограждающие поверхности
Если вытекающая из отверстия или насадка струя попадает на неподвижную стенку, то она с определенным давлением воздействует на нее.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся в инженерной практике препятствия в гидросистемах (рис 6.16):
Определение силы давления на неподвижную стенку, которая наклонена к средней линии потока под углом α для общего случая (рис 6.16, вариант Ж):
P
= ρ*Q*V
где
Q – расход жидкости, м3/c;
V – средняя скорость потока жидкости, м/с;
α – угол между вектором скорости течения и неподвижной стенкой;
ρ – массовая плотность, кг/м3.
Определение силы давления, когда поток жидкости набегает на стенку под углом α = 900 (рис 6.16, вариант А):
P = ρ*Q*V
Определение силы давления, когда поток жидкости набегает на чашеподобную криволинейную стенку (рис 6.16, варианты д и е ):
P = 2 ρ*Q*V
На рис 6.16 приведены наиболее часто встречающиеся в практике ограждающие поверхности (преграды) и уравнения, по которым вычисляется давление струи на соответ-ствующую поверхность. Величина давления струи, естественно, зависит от расстояния насадка до преграды. С увеличением расстояния струя рассеивается и давление уменьша-ется. Соответствующие исследования показывают, что в данном случае струя может быть разбита на три характерные части: компактную, раздробленную и распыленную (рис 6.15).
В пределах компактной части сохраняется цилиндрическая форма струи без нарушения сплошности движения. В пределах раздробленной части сплошность потока нарушается, причем струя постепенно расширяется. Наконец, в пределах распыленной части струи происходит окончательный распад потока на отдельные капли.
Рис 6.15 Схема составных частей свободной струи
Рис 6.16 Взаимодействие струи жидкости с неподвижной поверхностью