- •2. Объектами гидромеханики являются капельные и упругие (газы) жидкости.
- •Глава I. Основы гидростатики
- •Глава 2. Основы гидродинамики
- •2.1. Основные уравнения кинематики и динамики невязкой жидкости
- •Уравнение неразрывности (сплошности, постоянства расхода)
- •3.2. Дифференциальные уравнения движения жидкости
- •Дифференциальные уравнения движения Навье-Стокса
- •Теорема жуковского о подъемной силе и направлении движения вихрей
- •Принцип подобия, как основа физического моделирования однофазных систем.
- •Закон сопротивления при движении однофазного потока
- •Основы теории гидравлических сопротивлений
- •2. Основное уравнение равномерного движения
- •3. Основной закон вязкого сопротивления
- •4. Касательное напряжение
- •5. Закон распределения скоростей при турбулентном движении.
- •Способы определения потерь напора при равномерном турбулентном движении
- •Местные сопротивления.
- •Лекция № 12 Истечение жидкости из отверстий
- •1. Истечение в атмосферу при постоянном напоре через малые отверстия в тонкой стенке
- •2. Истечение через большие отверстия в атмосферу.
- •3. Истечение через затопленное большое отверстие.
- •4. Истечение через насадки
- •8.1. Общие понятия
- •8.2. Основная формула расхода водослива
- •8.3. Водослив с острым порогом
- •8.3.1. Формы струй
- •8.3.2. Основные задачи гидравлического расчета
- •8.3.3 Определение коэффициента расхода
- •8.5. Водослив практического профиля
- •Лекция №14 Элементы реологии Течение неньютоновских жидкостей
- •Гидродинамика кипящих (псевдоожиженных) зернистых слоев
- •Механизм переноса вещества и законы диффузии
- •1. Основные понятия и определения
- •Критерии подобия процессов массопередачи в однофазном потоке
- •Основы теории турбулентного массопереноса в процессах обогащения (сепарации).
- •Уравнение (1.24) принимает вид
- •Давление частиц рв на эту пластинку сверху равно
- •Соответственно извлечение частиц этого сорта составит:
- •Гидроциклоны – аппараты, использующие вихревые турбулентные потоки для разделения минералов по плотности и классификации их по крупности.
2. Истечение через большие отверстия в атмосферу.
Основной задачей при истечении через большие отверстия в атмосферу является определение расхода. Реверсия в атмосферу является определение
расхода. Решить эту задачу так, как она была решена для малого отверстия, оказывается затруднитель-ным, так как скорости в сжатом сечении не равны друг другу и распределение скоростей происходит по некоторому сложному закону (рис. 6).
Наиболее просто задача решается следующим образом.
Всегда можно записать, что расход, проходящий через данное отверстие любой формы и размера, определяется по формуле
где – площадь сжатого сечения, а – средняя скорость в этом сечении. При этом всегда , а (здесь Н – напор в центре тяжести площади отверстии).
Тогда
,
или, обозначив буквой m, расход через любой отверстие можно определить по формуле
. (9)
Здесь m - коэффициент расхода, его значения заключены в широких пределах, в зависимости от условий входа до 0,95.
Можно, конечно, определить расход и по уравнению
.
Если отверстие прямоугольное и расположено в вертикальной стенке, то для элементарной площадки расход можно определять по формуле расхода для малых отверстий
.
Тогда для всего отверстия расход определим путем интегрирования
или
. (9а)
Этот прием определения расхода возможен, но он, очевидно, не представляет собой строгого решения, так как здесь при интегрировании принимается , что не отвечает действительности
На практике часто принимают (как для малых круглых отверстий) тогда .
3. Истечение через затопленное большое отверстие.
Опыт показывает, что при малом заглублении отверстия свободная поверхность снижается как перед отверстием, так и непосредственно за ним (рис. 7.7) В результате возникает прорыв воздуха через отверстие (“захлебывание” отверстия) и нарушается стационарность движения.
Здесь будем рассматривать истечение только при достаточно большом заглублении, когда указанным явлением можно пренебречь.
Определим скорость в сжатом сечении. Выбрав сечение 1-1 и сечение n-n (рис. 7.7), напишем (для точек 1 и 2)
.
Здесь -скорость подхода, определенная как ; - скорость в избранной точке сжатого сечения; - коэффициент Кориолиса; - коэффициент сопротивления; - площадь сечения 1-1.
Из этого уравнения, обозначив и приняв , найдем скорость истечения
или, обозначив, как обычно, , получим
. (10)
Нетрудно видеть, что полученная формула аналогична формуле (4) при истечении в атмосферу.
Рис. 7.
Расход, проходящий через затопленное отверстие, получим по формуле
.