3.14.3 Истечение через насадки
Насадком называется короткая трубка длиной от двух до шести диаметров, присоединённая к выходу отверстия, через которое истекает жидкость. Роль насадка может выполнять и отверстие в толстой стенке, когда диаметр отверстия значительно меньше её толщины. Насадки отличаются формой и размерами. Наиболее существенные отличия между насадками состоят в форме входного отверстия, которая, как уже отмечалось выше, может существенно влиять на величину расхода при той же самой площади проходного сечения.
Рисунок
3.30 – Истечение жидкости через насадки
Простейшим насадком является цилиндрический насадок (рисунок 3.30). Течение в нём может происходить в двух разных режимах. В первом случае на острых входных кромках насадка происходит совершенное сжатие струи и далее она движется, не касаясь стенок насадка. В этом случае истечение ничем не отличается от истечения через малое отверстие в тонкой стенке. Скорость при этом истечении высокая, а расход минимален.
Во
втором случае, как и при истечении через
отверстие в тонкой стенке, струя жидкости
вначале сжимается на некотором удалении
от входного сечения, образуя вихревую
зону, давление в этом сечении струи
становится меньше атмосферного. Далее
струя постепенно расширяется и заполняет
всё сечение насадка. Из-за того, что
сжатия на выходе насадка нет (ε = 1,0) а
коэффициент расхода через такой насадок
равняется 
.
При этом расход жидкости через насадок при прочих равных условиях превышает расход в первом случае, а скорость жидкости становится меньше из-за более высокого сопротивления.
а) б)
Рисунок 3.31 – Истечение жидкости через насадки
Ещё
лучшие условия истечения наблюдаются
при движении жидкости через так называемый
тороидальный
насадок (рисунок 3.31, а),
который обеспечивает более высокий
коэффициент расхода. Его значение, в
зависимости от увеличения радиуса
скругления кромки, доходит до 
.
Когда
радиус кривизны становится больше длины
насадка, насадок становится коноидальным
(рисунок 3.31, б).
Коэффициент расхода в таких условиях
истечения приближается к значению
.
3.15 Гидравлический расчет трубопроводов
3.15.1 Виды трубопроводов
Устройства, предназначенные для подвода рабочей жидкости от одного элемента к другому при работе гидропривода называют гидравлической линией. По назначению гидролинии делятся на:
всасывающие – для подвода жидкости к насосам;
напорные – для подачи жидкости к распределителям и гидродвигателям;
сливные – для отвода жидкости в резервуары;
дренажные – для отвода утечек от гидромашин и гидроаппаратов;
линии управления – для подвода жидкости к элементам гидропривода.
Существующие водопроводные, нефтепроводные, газовые сети делят на два типа:
магистральные трубопроводы, подающие ту или иную среду от источника к потребителю на большие расстояния;
разветвлённые сети труб, обеспечивающие распределение этой среды непосредственно потребителям.
С конструктивной точки зрения трубопроводы подразделяют на:
простые;
сложные;
короткие;
длинные.
Простыми называют трубопроводы, не имеющие ответвлений и обслуживающие только одну точку x. Причем, диаметр трубы, а также расход жидкости на всей длине трубы остается неизменным.
Сложные трубопроводы делятся на тупиковые, параллельные и кольцевые.
Тупиковые состоят из магистрального (главного) трубопровода, от которого в разные стороны отходят ответвления к потребителям.
Параллельные состоят из нескольких параллельно проложенных трубопроводов, связанных между собой перемычками с регулирующими задвижками.
Кольцевые представляют собой замкнутую сеть труб, что обеспечивает подачу воды в любом направлении. При аварии на каком-либо участке подача воды потребителю не прекращается.
Трубопроводы, у которых местные потери напора составляют менее 10 % от потерь по длине, считаются гидравлически длинными, если же более 10 %, то гидравлически короткими.
Жидкость движется по трубопроводу благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Этот перепад может быть создан:
работой насоса;
благодаря разности уровней жидкости;
давлением газа.
В основном приходится иметь дело с такими трубопроводами, движение жидкости в которых обусловлено работой насоса.