Витыкання рыдини через отвыр у тонкый стынцы

Конфузор

(от латинского coniundo — вливаю, распределяю, смешиваю) — профилированный сужающийся канал, в котором дозвуковая скорость жидкости или газа возрастает в результате преобразования потенциальной энергии в кинетическую. В дозвуковой аэродинамической трубе (AT) К. устанавливают перед её рабочей частью и часто называют коллектором. В сверхзвуковых AT К. является входным участком Лаваля сопла. В первом случае в К. газ ускоряется до рабочих скоростей, во втором — до скорости звука. К. используется и как дозвуковое сопло. Основное требование к К. в AT — обеспечить равномерное поле скорости в выходном сечении, чтобы свести к минимуму зависимость результатов измерений от положения модели по сечению рабочей камеры AT. Одной из главных характеристик К. является степень поджатия (ε) — отношение площади входного сечения к площади выходного, которая изменяется в AT различного назначения от 4 до 20. В зависимости от степени поджатия относительная длина К. L/Dвх (L — длина К., Dвх — диаметр его входного сечения) изменяется от Конфузор 0, 8 ((ε) = 4) до Конфузор 1, 2 ((ε) = 20), а его форму обычно выбирают на основе численного решения уравнений для двух- или трёхмерного течения газа, исходя из условий на входе в К. и требований к потоку газа в рабочей части AT (рабочий диапазон скоростей потока, равномерность распределения скорости газа по сечению и другие).

ДИФФУЗОР

в гидроаэромеханике, участок проточного канала (трубопровода), в к-ром происходит торможение потока жидкости или газа. Поперечное сечение Д. может быть круглым, прямоугольным, кольцевым, эллиптическим, а также несимметричным. По своему назначению и геом. форме Д.— устройство, обратное соплу. Вследствие падения ср. скорости v давление р в направлении течения растёт (см. БЕРНУЛЛИ УРАВНЕНИЕ) и кинетич. энергия потока частично преобразуется в потенциальную. В отличие от сопла, преобразование энергии в Д. сопровождается заметным возрастанием энтропии и уменьшением полного давления. Разность полных давлений на входе и выходе Д. характеризует его гидравлич. сопротивление и наз. потерями. Потерянная часть кинетич. энергии потока затрачивается на образование вихрей, работу против сил трения и необратимо переходит в теплоту. Движение жидкости (газа) в направлении роста давления в потоке, т. е. существование положит. градиента давления в направлении течения, — осн. отличит. свойство Д.

Витыкання рыдини через отвыр у тонкый стынцы

Фо́ рмула (зако́ н) Торіче́ ллі — формула для визначення швидкості витікання рідини з отвору у тонкій стінці відкритої посудини:

де: — швидкість витікання рідини з отвору; — висота стовпа рідини в посудині;

— прискорення вільного падіння.

59. Витікання рідини через насадки

- насадки - це приєднані до отвору короткі патрубки звичайно завдовжки 2-4d, які дозволяють істотно змінювати швидкість і витрату при витіканні рідини.

Як правило, насадки є незатопленими, тобто витікання рідини відбувається в газове середовище. При цьому рух рідини в насадках напірний. Насадки бувають:

- зовнішні і внутрішні; - циліндрові; - що конічно сходяться і розходяться; - коноїдальні.

До пристрою насадок вдаються у разі, коли потрібно збільшити пропускну спроможність отвору або для збільшення (зменшення) кінетичної енергії витікаючого струменя.

можна зробити висновки про застосування насадок різного типа: зовнішній циліндровий насадок потрібно застосовувати тоді, коли метою є швидке спорожнення резервуару без необхідності великої швидкості витікання.

Насадки, що конічно сходяться, і коноїдальні насадки забезпечують отримання максимальної витрати при великій швидкості, отже, великого кінетичного струменя (пожежні брандспойти, фонтани, гідромонітори).

При використанні насадок, що конічно розходяться, кут конусності обмежений. Інакше струмінь не заповнює насадку і витікання відбувається як з отвору в тонкій стінці.

60. Втрати в насадках більші, ніж втрати напору при витіканні з малих отворів в тонкій стінці. Тому всі насадки мають менший коефіцієнт швидкості.

Зростання витрати рідини в порівнянні із звичайним отвором того ж діаметра в тонкій стінці пояснюється наявністю вакууму на початку насадки, що викликає збільшення напору в стислому перерізі. При цьому стиснення живого перерізу виникає безпосередньо після входу рідини у насадку в результаті криволінійного руху рідини на підході.

Вакуум на початку насадки утворюється таким чином.

За умовою нерозривності струменя швидкість виходу з насадки буде менше швидкості в стислому перерізі. Тому гідродинамічний тиск в стислому перерізі буде менше тиску на виході. Оскільки тиск на виході рівний атмосферному тиску, в стислому перерізі воно менше, отже, утворюється вакуум.

Розрахункові залежності від витікання з насадок аналогічні залежностям для малого отвору. ; .

Відмінність одержаних формул полягає у величинах коефіцієнтів швидкості і витрати.

63. Гідравлічний удар У трубах - явище зміни (підвищення або пониження) тиску в трубопроводах при різкій зміні швидкості руху рідини за малий проміжок часу.

Гідравлічний удар характеризується виникненням хвилі підвищеного або зниженого тиску, яка розподіляється від місця зміни швидкості і викликає в кожному перерізі коливання тиску і деформації стінок водопроводу.

При різкому зменшенні швидкості на кожен 1 м/с втраченої швидкості тиск зростає приблизно на 10-12 атм. Внаслідок цього можуть виникнути ускладнення в нормальній роботі трубопроводу аж до розриву стінок труб і аварії на насосній станції. При гідравлічному ударі можливо також і різке падіння тиску до тиску насиченої пари рідини при даній температурі. Як наслідок зниженого тиску при гідравлічному ударі можливий розрив рідини. Проте в деяких випадках гідравлічний удар має позитивне значення.

Жуковський дійшов висновку, що у зв'язку з швидким закриттям засувок на водопровідній мережі і різким зменшенням швидкості до 0 відбувається перехід кінетичної енергії рухомого по трубопроводу потоку в потенційну енергію, яка витрачається на стиснення води. Чим більша довжина трубопроводу, тим більше в ній маса рідини і величина кінетичної енергії, і тим більше буде підвищення тиску. До виникнення гідравлічного удару можуть наводити різні причини:

1) швидке закриття або відкриття запірних і регулюючих пристроїв;

2) раптова зупинка насосу;

3) випуск повітря через гідранти на зрошувальній мережі при заповненні трубопроводів водою;

4) пуск насосу при відкритій засувці на напірній лінії.

Характер процесу гідравлічного удару залежить від його причин. При різкому закритті засувки в кінці трубопроводу гідравлічний удар почнеться з підвищеного тиску, який від засувки розповсюджуватиметься вгору по трубопроводу, а потім зміниться зниженим тиском. Якщо закрита засувка в кінці трубопроводу різко відкриється і гідравлічний удар почнеться зі зниженого тиску, який потім зміниться підвищеним. Гідравлічний удар, що починається з хвилі підвищеного тиску, називається позитивним, а що починається із зниженого тиску - негативним.