2. Истечение через большие отверстия в атмосферу.

Основной задачей при истечении через большие отверстия в атмосферу является определение расхода. Реверсия в атмосферу является определение

расхода. Решить эту задачу так, как она была решена для малого отверстия, оказывается затруднитель-ным, так как скорости в сжатом сечении не равны друг другу и распределение скоростей происходит по некоторому сложному закону (рис. 6).

Наиболее просто задача решается следующим образом.

Всегда можно записать, что расход, проходящий через данное отверстие любой формы и размера, определяется по формуле

где – площадь сжатого сечения, а – средняя скорость в этом сечении. При этом всегда , а (здесь Н – напор в центре тяжести площади отверстии).

Тогда

или, обозначив буквой m, расход через любой отверстие можно определить по формуле

. (9)

Здесь m - коэффициент расхода, его значения заключены в широких пределах, в зависимости от условий входа до 0,95.

Можно, конечно, определить расход и по уравнению

Если отверстие прямоугольное и расположено в вертикальной стенке, то для элементарной площадки расход можно определять по формуле расхода для малых отверстий

Тогда для всего отверстия расход определим путем интегрирования

или

. (9а)

Этот прием определения расхода возможен, но он, очевидно, не представляет собой строгого решения, так как здесь при интегрировании принимается , что не отвечает действительности

На практике часто принимают (как для малых круглых отверстий) тогда .

3. Истечение через затопленное большое отверстие.

Опыт показывает, что при малом заглублении отверстия свободная поверхность снижается как перед отверстием, так и непосредственно за ним (рис. 7.7) В результате возникает прорыв воздуха через отверстие (“захлебывание” отверстия) и нарушается стационарность движения.

Здесь будем рассматривать истечение только при достаточно большом заглублении, когда указанным явлением можно пренебречь.

Определим скорость в сжатом сечении. Выбрав сечение 1-1 и сечение n-n (рис. 7.7), напишем (для точек 1 и 2)

Здесь -скорость подхода, определенная как ; - скорость в избранной точке сжатого сечения; - коэффициент Кориолиса; - коэффициент сопротивления; - площадь сечения 1-1.