Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Непрерывная раздача расхода по пути
Рассмотрим случай непрерывной раздачи расхода на некотором участке трубопровода. При этом расход жидкости вдоль пути непрерывно уменьшается, т.е. движение жидкости происходит с переменным расходом
Решение задачи сводится к определению величины потери напора в трубопроводе постоянного диаметра.
Допустим, что расход жидкости вдоль участка трубы АВ (рис. 6.5) уменьшается равномерно и постепенно, т.е. на каждой единице длины трубопровода расходуется , (где Qн.р. – расход раздаваемый на участке длиной ) Рис.6.5 Расход в начале участка раздачи Q=Qтр+Qнр, (6.28) где Qтр – транзитный расход, расход оставшийся в трубопроводе после участка раздачи. Определим потерянный напор на участке АВ. Потери напора dhтр на элементарном участке трубопровода длиной dx, расположенном на расстоянии x от конца участка раздачи (сечение 1-1) (6.29) где Q1– расход, проходящий в сечение 1-1: . (6.30) Подставляя выражение (6.30) в (6.29), получим
. (6.31) Интегрируя в пределах от 0 до , находим . Принимая А=Акв постоянным для трубопровода заданного диаметра (что справедливо для квадратичной области сопротивления), имеем
(6.32) При Qтр=0, т.е. при отсутствии транзитного расхода . (6.33) Таким образом, потери напора при непрерывной раздаче вдоль пути в 3 раза меньше потерь, которые могли быть, если бы весь расход сосредоточенно раздавался в конце трубопровода (в случае отсутствия раздачи). Для неквадратичной области сопротивления (6.34) где В - поправка к коэффициенту в связи с изменением средней скорости течения (для вполне шероховатых труб В 1; для гладких В 1,1)
7. Истечение жидкости через отверстия и насадки Исследование истечения жидкости из отверстий и насадков имеют большое практическое значение, т.к. результаты их находят применение при решении многих технических задач. Для практики наибольший интерес представляет задача о связи между давлением (напором) в каком – либо резервуаре и расходом (или скоростью) струи, вытекающей из отверстия в стенке или в дне резервуара.
7.1.Истечение жидкости из отверстий в тонкой стенке Рассмотрим вначале истечение жидкости из круглого отверстия, диаметром d0 в вертикальной тонкой стенке сосуда (рис.7.1). Стенку можно считать тонкой, если ее толщина <0.2 d0. Давление в сосуде полагаем постоянным (движение установившееся) и равным р1. Рис. 7.1. Истечение жидкости и отверстия в тонкой стенке.
Истечение происходит в атмосферу, т.е. наружное давление р0; площадь отверстия , площадь сечения сосуда . Экспериментально установлено, что по выходе из отверстия струя сжимается и на расстоянии 0,5 диаметра струи приобретает наименьшую площадь . (при диаметре ) . Коэффициент сжатия струи (7.1) зависит от отношения , (7.2) называемого степенью сжатия. В обычных условиях при истечении воды из малых отверстий в больших резервуарах коэффициент сжатия струи находится в пределах =0,61-0,63. Для определения скорости истечения жидкости запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2, причем сечение 2-2 проведем через наиболее сжатый участок струй . . (7.3) Давление в сжатом сечении струи р можно принять равным атмосферному, т.е. р0, т.к. истечение происходит в атмосферу. Потери напора между сечениями 1-1 и 2-2 определяются формулой Вейсбаха , (7.4) где - коэффициент сопротивления отверстия. Принимая . (на основании опытных данных), получим: . Решая это уравнение относительно , находим . (7.5) Разделив обе части равенства на , получим . Принимая во внимание, что , преобразуем записанную выше формулу к виду (7.6) имея в виду, что (7.7) и возведя обе части уравнения (7.6) в квадрат, получим:
откуда имеем . (7.8) Введем обозначение
(7.9) где - коэффициент скорости истечения. Тогда получаем (7.10)
При истечении из малых отверстий ( ) . (7.11) При малом влиянии вязкости =0; =1, вместо формулы (7.11) получаем . (7.12) При истечении воды и воздуха обычно принимают =0,97-0,98; =0,06, т.е. всего около 2-3% располагаемой разности давлений затрачивается на преодоление сопротивлений. Расход жидкости, выходящей из отверстия, находим по формуле . Подставляя вместо и их значения, имеем . Введем обозначение (7.13) где - коэффициент расхода отверстия. Тогда получим формулу для определения расхода . (7.14) При истечении из малых отверстий ( ) из формулы (7.13) имеем . (7.15) При истечении воды и воздуха для рассматриваемого случая =0,6.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-06-01; просмотров: 242. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |