Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии», страница 5

Еще большего увеличения производительности можно достичь при истечении через короткие патрубки, называемые насадками. Цилиндрическая внешняя насадка (рисунок 4) представляет собой цилиндрическую трубку длиной .

Рисунок 3 – Возможная форма отверстий

Как видно из рисунка, жидкость, устремляясь в насадку из резервуара, образует сначала сжатую струю, которая далее расширяется и вытекает из насадки, имея сечение, равное площади отверстия. Таким образом, коэффициент сжатия струи на выходе из цилиндрической насадки  = 1. Это расширение стимулируется образованием в области наибольшего самосжатия струи вакуума.

Рисунок 4 – Характер течения жидкости при истечении через насадку

Наличие его можно обнаружить, если сделать в стенке насадки отверстие и присоединить к нему U-образный манометр. Образование водоворотов вблизи самосужения струи вызывает дополнительные потери движущего напора в цилиндрической насадке и коэффициент скорости для нее меньше, чем для круглого отверстия в тонкой стенке ( ≈ 0,82).

                Однако за счет высокого коэффициента  расход жидкости через цилиндрическую насадку все же больше, чем через отверстие в тонкой стенке. Для этого случая  = 0,82.

Наиболее рациональными по своей форме являются коноидальные насадки (рисунок 5). На выходе из этой насадки  = 1, так же как на выходе из цилиндрической насадки. В то же время плавный ход жидкости в насадку, уменьшающий потери напора за счет образования водоворотов в местах отрыва от стенок насадки, обусловливает высокое значение коэффициента скорости  ≈ 0,97-0,98. Поэтому коэффициент расхода жидкости через коноидальную насадку достигает наибольшей величины (0,97-0,98).

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Установка для определения коэффициента расхода истечения жидкости через различные насадки состоит из бачка 1 (рисунок 6), в дно которого вмонтированы насадки: с острой кромкой 5 (рисунок 3, б), цилиндрическая 4 (рисунок 4), коноидальная 2 (рисунок 5).