Расчет высоты и дальность струи

РАЗДЕЛ 2 СВОБОДНЫЕ СТРУИ

Свободными струями называют потоки жидкости, неограниченные твердыми поверхностями. Гидравлические струи бывают жидкими и газовыми.

Различают затопленные и незатопленные струи.

Затопленная - это струя, вытекающая в пространство, заполненное жидкостью (выпуск сточных вод в бассейны оборотных промышленных систем.).

Незатопленная - это такая струя, которая вытекает в газовое пространство (пожарные, фонтанные, дождевые аппараты, гидромониторы).

Расчет высоты и дальность струи

Рисунок 2.1 – Вертикальная струя

Рассмотрим вертикальную струю, вытекающую из насадка (рис.2.1).

Струя состоит из трех частей:

1) компактная – поток имеет цилиндрическую форму и сохраняет сплошность;

2) раздробленная – сплошность нарушается, струя разделяется на крупные части и расширяется;

3) распыленная – струя состоит из отдельных капель.

Высота струи всегда меньше напора, с которым струя вытекает из насадка

H=h_в+Δ h,

h_в – высота струи;

Δ h= – потери напора по длине,

отсюда .

Преобразуем формулу

.

Высота струи

,

k – коэффициент гидравлического сопротивления;

h_в – высота струи;

d – диаметр выходной части впрыска;

k₁ – коэффициент, находящийся в справочной литературе (для d =10мм - k₁ =0, 023, d=50мм – k₁ =0, 0014).

Высота компактной части струи

h_k = k₂ h_в,

k₂ – коэффициент, который зависит от общей высоты струи, причем с ростом последней уменьшается (h_в =15м – k₂ =0, 84, h_в =50м – k₂ =0, 57).