I. Цель работы. Лабораторная работа №6

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ И НАСАДКИ

I. Цель работы

Определение коэффициентов сжатия струи, скорости и расхода при истечении жидкости через отверстия и насадки.

В практике часто приходится иметь дело с истечением жидкости через отверстия и насадки (например, истечение воды через насадок пожарного брандспойта, истечение топлива через жиклеры карбюраторе, в сливных устройствах и т.д. В каждом конкретном случае необходимо знать величину скорости истечения и расход жидкости.

1.1 Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке.

Отверстие называется малым, если его размер меньше располагаемого напора в 5 и более раз. При истечении через малое отверстие в тонной стенке в результата искривления струек жидкости и возникающих сил инерции, действующих на частицы жидкости происходит уменьшение поперечного сечение струи по сравнению с сечением отверстия. После прохождения отверстия на расстоянии равном, примерно, диаметру отверстия, струя принимает цилиндрическую форму. Сечение, имеющее наименьший диаметр струи, называется сжатым сечением. Отношение площади сжатого сечения S_сж струи к площади отверстия S_отв называется коэффициентом сжатия:

Скорость истечения струи определяют при помощи уравнения Д.Бернулли записанного для сечений I и II (рис.20):

где

Из уравнения (45) следует:

где ξ – коэффициент местных потерь в отверстии.

Или обозначив через φ:

где φ – коэффициент скорости, который представляет собой отношение действительной скорости V_д к теоретической .

Рисунок 20 – Расчетная схема

Коэффициент спорости φ можно определить по параметрам траектории путем совместного решения системы уравнений:

Из этих уравнений следует:

Координаты струи X, Y и величину напора замеряют при проведении эксперимента.

Вычисляют расход жидкости через отверстие:

Принимая, получаем:

где μ – коэффициент расхода.

Дата добавления: 2015-07-20