Uneori rezistența locală este exprimată ca lungime echivalentă a țevii drepte. Lungimea Echivalent - lungimea conductei condiționate în cazul în care pierderile de debit sunt pierderi locale.
Deoarece coeficientul de frecare l depinde de numărul Reynolds, iar lungimea conductei echivalente vor varia în funcție de numărul Reynolds.
2.6. Expirarea fluidului prin găurile și duzele
Expirarea lichidului prin orificiile de duză și forme diferite este un proces comun. În practică, trebuie deseori să îndeplinească expirație prin deschideri într-un perete subțire, cilindric, conic convergent și duza depărtează și este trunchi de con (formă de trompetă). Astfel de elemente sunt folosite în instalațiile hidraulice pentru spargerea rocilor și eroziune (Hidromonitoare); pentru stingerea incendiilor; în vederea sfărâmare și pulverizați lichid (sisteme de stropire, alimentarea cu combustibil în camera de ardere); o dozare lichidă (carburatoare duze); navele de timp vidanjare de măsurare, etc.
Acest caz de mișcare a fluidului este caracterizat prin aceea că, în timpul părții de expirare a energiei potențiale posedat de lichidul din rezervor, cu excepția pierderilor, este transformată în energie cinetică a jetului liber.
Sarcinile principale sunt determinarea debitului de expirare și lichid pentru diferite forme de găuri și duze.
2.6.1. Expirarea lichidului printr-o deschizătură într-un perete subțire
la cap constant
Clasificarea găuri în funcție de dimensiune:
De unde - diametrul găurii; Dar = const - presiunea în vas.
In plus, forma deschiderii poate fi circulară și non-circulară.
Peretele este considerat „subțire“ cu condiția ca grosimea peretelui d <0,2dо и не влияет на форму и условия истечения струи.
Lăsați lichidul curge din rezervor în spațiul de aer cu presiune p1.
La expirarea lichidului printr-o deschizătură în peretele subțire datorită influenței forțelor de inerție este scăzută secțiune transversală a jetului în ceea ce privește secțiunea transversală a găurilor. jet cilindric ia o distanță de aproximativ un diametru al găurii. Există „secțiune comprimată“, în care zona de jetul este minimă.
Gradul de compresie estimat cu jet de compresie. egal cu raportul dintre suprafața jetului de comprimat aria secțiunii transversale a deschiderii la: e = sc / deci = (dc / do) 2.
În cazul în care starea l> 3 DO. pereții vasului nu afectează formarea secțiunii comprimat se observă jet de compresie perfectă (maxim posibil). Imposibilitatea de a face acest lucru - imperfect de compresie. compresie Imperfect poate fi complet sau incomplet. Dacă o porțiune a perimetrului deschiderii coincide cu fețele de ghidare ale vasului, compresia este numit incomplet.
1 - comprimare perfectă, 2 - compresiune imperfect, 3 și 4 - compresia parțială.
Ecuația Bernoulli a presiunii pentru secțiunile 0-0 și 1-1:
Aici Z - gaura coeficient de rezistență.
= H, în care viteza de evacuare
v =, unde j = - raportul de viteză.
Pentru o z lichid ideală = 0, a = 1, atunci j = 1 și vt = - viteza de descărcare teoretică depinde numai de presiunea.
raportul de viteză exprimă raportul dintre real la teoretic vitezei de evacuare j = Vd / vt £ 1. Reducerea vitezei efective în raport teoretic se produce ca urmare a pierderii unei părți a presiunii la expirarea unui fluid reale.
Dacă expirare apare în atmosferă, presiunea în jurul secțiunii cilindrice a jetului este egal cu atmosferic.
unde m = ej = Qd / Qt <1 – коэффициент расхода, выражающий отношение действительного расхода к теоретическому. Коэффициент расхода всегда меньше 1, так как при истечении идеальной жидкости через отверстие сжатие струи будет иметь место и при отсутствии гидравлических потерь.
Fig. Dependența e, j și m de Rei pentru găuri rotunde într-un perete subțire
Valorile expirarea coeficienților depind în primul rând de tipul de gaura sau duză, precum și numărul Reynolds.
Figura prezintă coeficienții în funcție de tipul e, j și m pentru găuri rotunde mici pe Rei. numărate de viteza de evacuare ideală:
Pentru valori mari ale numărului Reynolds - regiunea pătratică de expirare.
În calculele pentru lichide cu viscozitate redusă iau, de obicei, următoarele rapoarte valori de expirare:
La expirarea lichidului prin forțe de întindere de suprafață formează jetul este modificat în ceea ce privește forma deschiderii. Acest fenomen se numește o inversare a jetului.
2.6.2. Efluent prin duza de la un cap constant
Atașamentele sunt numite lungime tub scurt 3¸4 diametre, forme diferite atașate la deschidere. Duzele sunt lungi și scurte; externă și internă; în funcție de tipul de găuri - cilindrice convergentă, conic și divergente, duza unui trunchi de con.
duze sau duză conică, similar în formă contractării natural jet. Este foarte comun, deoarece are pierderi foarte mici și, prin urmare, rata coe-cientă aproape de unitate.
Luați în considerare scurgerea prin duze cilindrice exterioare.
Există două moduri de scurgere de lichid prin duze cilindrice: compresie și compresie fără jet.
Primul modul. La intrarea jetului duzei este comprimat ușor și apoi se extinde treptat la dimensiunea găurii și iese din secțiunea transversală totală.
În - zona de flux vorticitate.
Deoarece jet coeficient de compresie e = 1, raportul de viteză egală cu raportul de curgere j = m.
Modul 2-a. La un anumit raport l / d și Re vine modul de expirare a 2 atunci când jetul este comprimat și iese din duza cu secțiune transversală comprimat.
Presiunea la care trecerea de la un regim la altul, se numește critică. Cu presiunea egală cu valoarea critică, există o schimbare bruscă în modul de expirare. Pentru H> Hc. Modul de expirare prima nu este posibilă.
Coeficienții de masă de expirare găuri și duze
în regiunea expirarea pătratic
Tipul de deschidere sau duză