Определение коэффициентов истечения жидкости

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский  государственный горный  институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Лабораторная работа №6

	Гидромеханика

 

По дисциплине:

                             (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: “Определение коэффициентов  истечения жидкости”.

 

Выполнил: студент  гр. ГГ-01____________               

                                                                                         ^{(подпись)                                        (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

			Кабанов М.Л.
	асс.

 

ПРОВЕРИЛ:            

   ^{(должность)                             (подпись)                                          (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2003

Цель работы: определить коэффициенты истечения  для отверстия в тонкой стенке и цилиндрического насадка.

Теоретические сведения:

Скорость истечения идеальной жидкости в атмосферу в данный момент времени через малое отверстие в стенке или насадок определяется по формуле:

,

где H– напор в центре выходного отверстия струи.

Как показывают опыты, средняя скорость истечения реальной жидкости меньше . Это объясняется потерями напора и тем, что скорость реальной жидкости в исходном сечении струи не равномерна.

Отношение действительной средней скорости истечения жидкости к теоретической называется коэффициентом скорости:

.

Расход жидкости в струе:

,

где F_c– площадь сечения струи при выходе, где течение параллельно-струйное.

В расчетах удобнее пользоваться не сечением струи, а сечением отверстия , в связи с чем формула  преобразуется в выражение

,

где ­– коэффициент сжатия струи, для цилиндрического насадка .

Воспользовавшись прдыдущими выражениями, получим:

где – коэффициент расхода.

Основные расчетные формулы:

1. Объем воды в мерном баке:

,

где S_б=32 дм².

2. Расход воды:

Q=W/t,

где t– время заполнения мерного бака.

3. Средний расход воды:

.

4. Коэффициент расхода:

,

где H– напор воды в центре отверстия.

5. Коэффициент сжатия струи при  истечении:

,

где d_c– диаметр струи, d_o– диаметр отверстия.

6. Коэффициент скорости:

.

Опытные и расчетные величины

Струеобр. устр-во	№ изм	do, дм	ti, c	, дм	W, дм3	Q, л/с	Qср, л/с	H, дм	Dст, дм
Отверстие	1 2 3	2,5	60 60 60	2 2,1 1,9	64 67,2 60,8	1,067 1,12 1,013	1,067	6	2,1	0,020	0,84	0,024
Насадок	1 2 3	2,5	60 60 60	2,4 2,5 2,3	76,8 80 73,6	1,28 1,33 1,226	1,279	6	2,5	0,024	1	0,024

Вывод: из двух исследованных струеобразующих устройств целесообразнее использовать насадок, так как насадок увеличивает расход и насадок – струя формирующее устройство.