Напорное истечение через отверстия и насадки

Подпор , где .

Условие (критерий) подтопления – .

Неподтопленный водослив

 - критерий подтопления (при таком соотношении – неподтоплен).

Расчетные зависимости с расчетным порогом рассчитываются для водосливов практического профиля.

Особенности водосливов практического профиля учитываются величинами коэффициентов. Для всех типов водосливов расход .

4.6 Напорное истечение через отверстия и насадки

Отверстие в тонкой стенке – случай, когда струя формируется внутренней поверхностью стенки (оторвавшись от кромки струя со стенкой больше не соприкасается.

Предварительные замечания – Кастелли и Торричелли – 17 век (получили формулу для скорости истечение из такого отверстия в виде ). Используется в расчете водопропускных труб и в некоторых других условиях.

Формы отверстий бывают: круглые, прямоугольные, треугольные и прочих форм.

Различаются истечение в атмосферу и под уровень.

Виды сжатия.

Сжатие бывает полное или всесторонние.

Совершенное, несовершенное.

Малое отверстие в тонкой стенке.

Рассмотрим малое круглое отверстие в тонкой стенке истечение в атмосферу при , .

Коэффициент сжатия , где  - площадь сечения сжатого,  - площадь отверстия.

Скорость незатопленного истечения.

Запишем уравнение Бернулли для сечения 1 и 2.

 - коэффициент скорости

Скорость в сжатом сечении

  - площадь отверстия.

 - эмпирические безразмерные коэффициенты зависят от формы отверстия и очень слабо от напора.

При  для малого круглого отверстия .

Насадки.

Насадок – это короткая трубка (патрубок) присоединенные к отверстию трубки резервуара.

Виды насадок: внешние, внутренние; цилиндрические, конические, коноидальные.

Рассмотрим внешний цилиндрический насадок

Составим уравнение Бернулли для 0 и 2 сечения. Скорость истечения.

 - коэффициент скорости.

При

Для выходного сечения

Получим расход: ,  - коэффициент расхода.  

Коэффициент сопротивления для всего насадка.