Местное гидравлическое сопротивление.

При наличии местных сопротивлений движущаяся жидкость резко изменяет значение и направление скорости. При решении практических задач местные потери напора определяются по формуле:

Понятие о свободном напоре.

Гидродинамический напор, который тратится на преодоление сопротивления по длине.

q – расход на сопротивление воды

l – длина трубопровода

А₀ – удельное сопротивление

H_св – это напор в наружной водопроводной сети, должен обеспечить подачу воды с некоторым запасом в самую удаленную и высоко расположенную точку. Этот напор будем называть свободный, или необходимый.

n – этажность застройки.

Этот напор создает насосом. Когда насосы не работают, то напор поддерживается за счет водонапорной башни. Для оценки обеспеченности необходимого напора в наружной водопроводной сети строят пьезометрическую линию, характеризующую пьезометрический напор в различных точках.

Располагаемый напор в любой точки сети представляет собой разность отметок пьезометрической линии и поверхности земли. Успешная работа этой сети гарантирована, когда эта разница будет больше свободного напора.

Истечение жидкостей через отверстие и насадки.

В гидравлике различают малые и большие отверстия. Малыми называют отверстия, размеры которых малы по сравнению с напором.

1. 

2. 

3. Для всех точек сечения напор может быть принят одинаковым или практически одинаковым и принят равным напору в центре тяжести сечения отверстия.

Тонкой стенкой считают такую, у которой отверстие имеет заостренную кромку, при этом жидкость касается только внутренних стенок.

Различают истечения жидкости при постоянном напоре и переменном напорах.

Истечение может быть через малое отверстие, через большое отверстие и насадок.

Насадок – это короткий патрубок длинной 3-4 диаметра, приставленный к отверстию для увеличения расхода и получения дальнобойной компактной трубы.

При истечении через отверстие частицы жидкости вблизи отверстия и в нем движется по криволинейным траекториям, что вызывает уменьшение площади поперечного сечения струи за отверстием. Это явление называется сжатием струи.

Истечение жидкости из малого отверстия при постоянном напоре.

Рассмотрим сосуд в котором имеется отверстие.

Фи – это отношение средней скорости истечения V₂ данной жидкости из отверстия к средней скорости истечения идеальной (невязкой) жидкости из этого же отверстия. Для идеальной жидкости Фи = 1.

Вторая задача – определение расхода.

Произведения сжатия к коэффициенту скорости есть коэффициент расхода

Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке при переменном напоре.

Основной задачей в этом случае является определение времени в течении которого произойдет понижение уровня жидкости в резервуаре в каких либо заданных пределах напора.

Истечение жидкости при переменном напоре представляет собой один из примеров неустановившегося движения.

Если за время опорожнения резервуаров притока жидкости не было, то время опорожнения можно рассчитать по следующей формуле:

Следовательно время полного опорожнения резервуара при переменном напоре в два раза больше времени потребного для вытекания из резервуара того же объема при постоянном напоре равному начальному напору H₁.

Истечение жидкости через насадки.

Насадки могут быть по форме:

• Цилиндрической внешней

• Цилиндрическая внутренней

• Конически расходящейся

• Конически сходящейся

Внешние цилиндрические насадки широко применяют на практике. Насадки такого типа используют для отведения талых вод (в этом случае насадки работают как водовыпуски).