Тест – тренинг - контроль 4 -1

ВОПРОСЫ	ОТВЕТЫ
1. Укажите, какой трубопровод работает под вакуумом?	1. Кольцевой 2. Простой 3. Сифонный 4. Короткий 5. Правильного ответа нет
2. При каком условии гидроудар будет прямым?	1. Независимо от времени закрытия задвижки. 2. 3. Правильного ответа нет
3. По какой из приведенных формул определяется давление при гидроу- даре (формула Жуковского)?	1. 2. 3. 4. 5. Правильного ответа нет
4. Укажите II задачу при гидрорасчете трубопроводов.	1. Определение hтр. 2. Определение и выбор диаметра 3. Определение Q 4. Правильного ответа нет
5. Укажите III задачу при гидрорасчете трубопроводов.	1. Определение hтр. 2. Определение и выбор диаметра 3. Определение Q 4. Правильного ответа нет

КЛЮЧ ОТВЕТОВ:

№ теста	Вопросы
№ 4-1	1	2	3	4	5
	1	3	4	3	2

Глава 5. Истечение жидкости из отверстий и насадок

Истечение жидкости из донного отверстия в стенке при постоянном

напоре. Формула Торричелли. Теоретическая и действительная скорость истечения.

Теоретический и действительный расход при истечении. Коэффициенты скорости,

сжатия, расхода.

Истечение при избыточном давлении в сосуде.

Истечение под уровень.

Время сопровождения или наполнения сосудов.

Истечение жидкости из насадков. Назначение и типы насадков.

Давление струи жидкости.

В изложении данной темы акцент на определение коэффициента скорости и подачи, виды насадок и их применение. Давление струи о приграду.

Методические указания

В разделе расписаны основные виды насадок и их применение, формула для определения теоретической скорости, таблицы для определения коэффициентов расхода, скорости в зависимости от вида насадок. Пример решения задач. Контрольные вопроса, тест.

Истечение жидкости в атмосферу из малого отверстия

в тонкой стенке при постоянном давлении. Коэффициенты сжатия , скорости, расхода 

Отверстие считается малым, если его размер по высоте (h) не превышает 0,1 величины давления (Н), действующего на него (рис. 5.1); средним — если h < (0,3 — 0,4) Н, и большим — если h > 0,4 Н. Тонкой стенкой называют такую, толщина которой не влияет на харак­тер истечения. Толстая стенка с заостренными кромками, как показа­но на рис. 5.1, считается также тонкой.

Рассмотрим сосуд, имеющий в вертикальной стенке отверстие пло­щадью , через которое вытекает жидкость под постоянным давлением Н (рис. 5.1). При вытекании струи на некотором расстоянии от на­ружной кромки отверстия наблюдается сжатие поперечного сечения струи. Отношение площади сжатого сечения струи _о к площади от­верстия  называют - коэффициентом сжатия:

 = _с /.

Сжатие считается полным, если струя сжата по всему контуру отверстия, и неполным, если сжатие происходит не по всему контуру. Полное сжатие считается

Рис. 5.1.

совершенным, если до ограждающих поверх­ностей будет не менее трех разме­ров отверстия, и несовершенным, если расстояние до стенок или дна менее трех размеров отверстия.

При истечении жидкости из отвер­стия задача сводится к определению скорости истечения и расхода жидко­сти. Составим уравнение Бернулли для сечений /—/ и // — //. За плос­кость сравнения примем плоскость пп, проходящую через центр сжато­го сечения. Обозначая скорость движения на свободной поверхности _о и считая, что давление на свободной поверхности и в центре тяжести сжатого сечения равно атмосферному, получаем:

²_о /(2g) +  = ²(2g) + h_пот. (5.1)

Потери давления в рассматриваемом случае вызываются местным сопротивлением входа в отверстие

hпот.вх= вх²/(2g). Тогда

₀²/(2 g) + H= (1+вх )²/(2g) (5.2)

Решив это уравнение относительно v, получим

= 2g (Н + ₀²/(2g)/ 1+вх (5.3)

Обозначив

_ = 1/ 1+ вх и Н_о = H + ²_о/(2 g),

получим

= 2gH_о, (5.4)

где  — коэффициент скорости, который для рассматриваемого слу­чая равен 0,97.

Если скорость подхода ₀ мала и ею можно пренебречь, то формула получает более

простой вид:

 =  2gH. (5.5)

Расход через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном давлении можно также определить по формуле Q = _c.

Подставляя в эту зависимость значения _c и , получаем

Q = ε  2gH₀ (5.6)

Произведение коэффициентов сжатия  и скорости  называют ко­эффициентом расхода отверстия , т. е.  = .

Окончательная формула для расхода через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном давлении имеет вид

Q = 2 gH_o. формула Торичелли

При _o-= 0 формула упрощается:

Q =2gH.

На основании многочисленных опытов установлено, что значение коэффициента  при полном совершенном сжатии колеблется в преде­лах 0,59—0,63, составляя в среднем около 0,61.