Добавил:
Kleshsa
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Lektsia_10.ppt
Совершенное и неполное
сжатие. Инверсия.
Если отверстие расположено близко к
стенкам или дну, то это изменяет
траектории струй, втекающих в
отверстие, и симметричность сжатого
сечения нарушается. Такое сжатие
называется несовершенным.
Сжатие может быть совершенным
и несовершенным.
Если одновременно выполняются два
условия:
m ≥ 3a и n ≥ 3a, то сжатие
совершенное или симметричное;
если эти условия не выполняются,
то сжатие несовершенное,
несимметричное:
ωнесов > ωсов,
μнесов > μсов.
Сжатие может быть неполным, если
отверстие прилегает к дну или
стенке:
ωнеполн > ωнесов > ωсов,
μнеполн > μнесов > μсов.
Форма поперечного сечения струи
изменяется по её длине. Например, при
истечении через квадратное отверстие
струя в поперечном сечении принимает
форму креста с тонкими рёбрами,
расположенными перпендикулярно к
сторонам квадрата.
Явление изменения формы
поперечного сечения струи при
выходе её из отверстия
называется инверсией.
Истечение жидкости через
насадки.
Насадком называется короткая
трубка, присоединённая к
отверстию в стенке резервуара.
Насадок имеет длину (3d ≤ ℓ ≤ 7d).
Для насадка характерно соотношение
потерь hм >> hℓ.
Водопропускные трубы в насыпях
дорог по характеру гидравлических
явлений в них аналогичны насадкам.
Основные типы насадков:
1. внешний цилиндрический;
2. внутренний цилиндрический;
3. конический расходящийся;
4. конический сходящийся;
5. коноидальный, очерченный по форме вытекающей из
отверстия струи.
Истечение из внешнего
цилиндрического насадка при
постоянном напоре.
При входе в насадок струя отрывается от
острых кромок и сжимается. Сжатие струи
приводит к образованию вакуума в начале
насадка. Потом струя расширяется,
заполняет всё сечение насадка и выходит
из насадка полным сечением. В зоне
вакуума образуется вихревая кольцевая
зона, здесь из воды выделяется
растворённый в ней воздух.
Внешний цилиндрический
насадок.
В результате вытекающая из насадка
струя становится менее прозрачной.
Струя, вытекающая из отверстия,
совершенно прозрачна.
Наличие вакуума в насадке создаёт
«эффект поршня». В результате
увеличивается коэффициент
расхода и сам расход жидкости.
Сопротивление насадка складывается
из сопротивления на входе,
сопротивления по длине и
сопротивления стенок насадка
свободному расширению струи.
Последнее сопротивление создаёт
максимальную потерю напора.
Жидкость выходит из насадка полным
сечением, отсутствует сжатие струи.
Поэтому коэффициент сжатия εнас = 1,
коэффициент расхода μнас = εφ = φнас.
По опытным данным μнас = 0,82;
μотв = 0,62. Если к отверстию в тонкой
стенке присоединить внешний
цилиндрический насадок, то при
одинаковых значениях напора и диаметра
отверстия расход увеличится на
(0,82 – 0,62)100 / 0,62 ≈ 32%,
хотя ζнас > ζотв.