Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2020-01-13 | 91 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Задача об истечении жидкости при переменном напоре сводится к определению времени опорожнения или наполнения всего или некоторой части сосуда, в зависимости от начального уровня, формы и размеров сосуда и отверстия.
Подобные задачи встречаются при расчётах наполнения и опорожнения резервуаров, цистерн, водохранилищ, бассейнов, шлюзовых камер и др.
При переменном напоре имеет место неустановившееся движение жидкости, что делает неприемлемым обычное уравнение Бернулли. Поэтому полное время истечения разделяют на бесконечно малые промежутки, в течение которых напор считается постоянным, а истечение жидкости – установившимся. Это позволяет использовать для решения задач полученные выше зависимости и приводит к достаточно точным результатам.
Рассмотрим простейший пример истечения жидкости в атмосферу через донное отверстие площадью w из открытого вертикального цилиндрического сосуда, одинакового по всей высоте поперечного сечения F (рис. 8.4).
Рис. 8.4
Пусть за время dt через отверстие вытекло dQ жидкости, равное , где Н – напор на уровне элементарного элемента dH, который можно считать постоянным; – коэффициент расхода (изменяющейся в зависимости от напора, формы и размеров отверстия).
В действительности, за это время уровень жидкости в сосуде опустится на dH и объём жидкости в нём изменился на .
Вследствие неразрывности движения жидкости или .
Отсюда
. (8.19)
Полное время опорожнения сосуда определяется в результате интегрирования уравнения (8.19):
,
|
где – начальный напор жидкости в сосуде.
Меняя пределы интегрирования в правой части уравнения, принимая и вынося постоянные за знак интеграла, получим
. (8.20)
Умножив и разделив правую часть уравнения (8.20) на , получим
. (8.21)
Из выражения (8.21) следует, что при сохранении постоянного напора в сосуде тот же объём жидкости пройдёт через отверстие за время t, вдвое меньшее, чем t, т.е. .
Формула (8.20) применима и для случая истечения жидкости из отверстия в боковой стенке сосуда. В этом случае напор Н н отсчитывается от центра тяжести площади отверстия.
При частичном опорожнении сосуда применяется следующая зависимость:
. (8.22)
Пример 8.1. Вода вытекает из малого незатопленного отверстия в вертикальной стенке при постоянном напоре Н. Высота расположения отверстия над полом , струя достигает пола на расстоянии
м. Диаметр отверстия d = 50 мм, j = 0,97. Определить расход Q.
Решение: По формуле (8.10) определяем Н:
.
Принимая коэффициент расхода m = 0,62, находим расход:
м3/с.
Пример 8.2. Определить расход жидкости, перетекающей из резервуара I в резервуар II (см. рис. 4.3), если диаметр отверстия в вертикальной стенке d = 0,2 мм, высота Н 1 = 7 м, Н 2 = 6 м, давление в I резервуаре р 1 =2×105 Па, а во II резервуаре р 2 = 1,7×105 Па, m = 0,62. Начальной скоростью пренебречь.
Решение: Определяем площадь отверстия:
м2.
Находим расход жидкости:
Пример 8.3. Определить расход воды и скорость ее истечения через круглое незатопленное отверстие диаметром d = 0,2 м, если
Н = 4 м, m = 0,62, j = 0,97. Скоростным напором пренебречь.
Решение: Определяем скорость истечения:
м/с.
Площадь отверстия
м2.
Определяем расход воды через отверстие:
м3/с.
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!