8. Истечение жидкости через отверстия и насадки Основные формулы скорости и расхода жидкости из отверстий и насадков при постоянном напоре:

; ,

где - коэффициент расхода; - коэффициент скорости;  - коэффициент сопротивлений; - коэффициент сжатия;  - площадь отверстия; _с – площадь струи в сжатом сечении; - напор с учетом скорости V₀ подхода жидкости к отверстию;  - коэффициент Кориолиса.

Задача 71

Определить скорость перемещения поршня гидротормоза диаметром D = 200 мм, нагруженного силой Р = 120 кН, если перетекание жидкости из нижней полости цилиндра в верхнюю происходит через два отверстия в поршне, диаметр которых d = 10 мм. Коэффициент расхода отверстий принять  = 0,6, плотность жидкости  = 865 кг/м³. Коэффициент трения в манжете поршня шириной b = 25 мм f = 0,15.

Рисунок к задаче 71

Задача 72

В вертикальной стенке, разделяющей открытый резервуар на две части, расположено отверстие диаметром d₁ = 50 мм. В наружной стенке имеется другое отверстие диаметром d₂. Центры обоих отверстий расположены на высоте h = 1,0 м от дна. Глубина воды в левой части резервуара h₁ = 2,5 м; расход через отверстия Q = 3,1 л/с. Определить глубину h₂ в правой части резервуара и диаметр d₂ отверстия в наружной стенке.

Рисунок к задаче 72

Задача 73

Из резервуара с постоянным уровнем воды Н = 1,8 м происходит истечение через внешний цилиндрический насадок диаметром d = 20 мм. Какое манометрическое давление р_м необходимо поддерживать на поверхности воды в баке, чтобы расход из насадка увеличился в 1,5 раза по сравнению с истечением при атмосферном давлении на поверхности воды. Определить величину вакуума в сжатом сечении насадка в обоих случаях.

Рисунок к задаче 73

Задача 74

В теле железобетонной плотины проектируется водоспуск в виде трубы длиной l = 5,0 м. Напор над водопуском при свободном истечении Н₁ = 6,5 м. Разность отметок уровней воды в верхнем и нижнем бьефах плотины Н₂ = 15,0 м. Определить диаметр водоспуска, если расход Q = 12,0 м³/с. Установить, какой будет расход через водоспуск, если уровень нижнего бьефа поднимется на 10 м.

Рисунок к задаче 74

Задача 75

Из резервуара в атмосферу вытекает вода при постоянном напоре через круглое отверстие в тонкой стенке и внешний цилиндрический насадок диаметрами d₁ = d₂ = 20 мм. Определить избыточное давление р_м на свободной поверхности воды в резервуаре, если разность расходов насадка и отверстия Q = 0,7 л/с, а уровень Н = 1,5 м.

Рисунок к задаче 75

Задача 76

Через водоспуск плотины, имеющий форму цилиндрического насадка, необходимо пропускать расход Q = 2,3 м³/с при напоре Н = 10 м. Определить диаметр водоспуска d и минимальную глубину h затопления его оси под низовой уровень, необходимую чтобы вакуумметрическая высота внутри насадка не превышала 6 м. Принять коэффициент расхода насадка  = 0,82 и коэффициент сжатия струи при входе в насадок  = 0,63. Построить график напоров.

Рисунок к задаче 76

Задача 77

В бак, разделенный на две секции перегородкой, имеющей отверстие диаметром d = 100 мм с острой кромкой, поступает вода в количестве Q = 80 л/с. Из каждой секции вода вытекает через цилиндрический насадок, диаметр которого равен диаметру отверстия в перегородке. Определить расход через каждый насадок при установившемся режиме, предполагая, что отверстие в перегородке является затопленным. Значения коэффициента расхода отверстия  = 0,6, насадков  = 0,82. Как надо изменить диаметр насадка в левой секции, чтобы расходы через оба насадка стали равными?

Рисунок к задаче 77