Истечение жидкости через малые отверстия и насадки

В технических установках часто истечение жидкости осуществляется через малые отверстия и насадки. При этом на выходе из отверстия происходит сжатие струи, которое характеризуется коэффициентом сжатия и определяется из выражения (6.1):

(6.1).

где Sc — площадь поперечного сечения струи в месте сжатия, м2;

Тогда уравнение объёмного расхода (2.5) примет следующий вид:

Q = v Sc, м3/с (6.2).

Среднюю скорость потока v обычно выражают через скоростной напор

Н = и учитывают коэффициент сопротивления малого отверстия. Тогда уравнение (6.2) запишется в развернутом виде:

Q = (6.3).

Если учесть, что Sc =и принять, то окончательно получим уравнение расхода жидкости при истечении через малое отверстие:

Q=, (6.4).

где — коэффициент расхода (1).

В приближенных расчётах и при Re принимают, а при более точных расчётах значение определяют по табл. 3.1 в зависимости от числа Рейнольдса.

Таблица 6.1.

Для увеличения пропускной способности малых отверстий к ним присоединяют насадки. В технике используются насадки различной формы, имеющие разные значения коэффициентов расхода (рис. 6.1).

= 0,82; 0,71 0,95 0,45 0,97.

Рис. 6.1. 1— цилиндрический внешний; 2 — цилиндрический внутренний; 3-конический сходящийся; 4-конический расходящийся; 5- коноидальный.

Расход жидкости через насадок определяется по формуле (6.5):

Qн =, м3/с (6.5).

где — коэффициент расхода насадка.

На практике широко используется цилиндрический насадок, так как он прост в изготовлении и имеет достаточно большой коэффициент расхода.