41.Трубопровод с безнасосной подачей (самотеком).
Ннас=Ннас(Q) нет насоса, (2) - - Н1-Н2=h(Q) (4), (4) явл-ся основным урав-ем при расчете безнасосных систем подачи. Рассмотрим 2 способа безнасосной подачи.
Рис.
1. Емкости открытые, т.е р1=р2.
2. Vср1=0,
Vср2=0.
Запишем выр-е для полных напоров сеч-й
1-1 и 2-2. Н1=z1+
,
Н2=z2+
,
z1-z2=hQ
Q-? Qнайдем граф-им способом. h-Q: h(Q). Рис.
42.Подача вытеснения (выдавливания).
Рис. Подача осущ-ся за счет разности давлений.
Р1-р2
- -Q,
Q-?
h1=z1+
,
Н2=z2+
,
(4), z1-z2+
=h(Q),
Правая часть ур-я = Hрасп.
В осях h-Q
строим харак-ку труб-да. Рис. Нрасп=z1-z2+
- - p1-p2
43.Истечение ж через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре. рис.
Отметим следующее: 1.В баке поддержив-ся постоянный уровень z1=const, 2.Ж вытекает через малое отверстие в воздушную среду в виде свободной струи, 3.При истечении происходит преобразование потенц-ой энергии в кинет-ю энергию.
Малое отверстие в тонкой стенке может иметь одну из след форм. Цилиндрическое и коническое. Рис.
Малое отверстие – это отверстие по площади к-ого давления практически не мен-ся d0<0,1z1. Тонкая стенка – такая стенка, когда в форировании среды участвует только внутренняя кромк отверстия δ<0,2d0.
Условие истечения через эти отверстия одинаковы: частицы жид-ти приближаются к отверстию из всего прилегающего объема ускоренно, по криволинейным траекториям. Струя открыв-ся от стенки на внутр острой кромке отверстия и сжимается за счет сил инерции. На расст-ии примерно равным диаметру отверстия струя принимает цилиндрич-ю форму и далее ее диаметр практически не измен-ся.
Если струя получает сжатие по всему периметру отверстия, то такое сжатие наз-ся полным, в противном случае наз-ся неполным. Полное сжатие счит-ся совершенным, если отверстие располаг-ся совершенным, если отверстие располаг-ся на значит-ом от смежных боковых стенок, свободной поверхности и дна сосуда так, что они не оказыв-т влияние на сжатие стуи. Иначе сжатие наз-ся несовершенным.
Мы
рассм полное соверш-е сжатие струи. Для
этого вводят коэф-т сжатие трубы ε.
ε=
=(
)2
(1) (ε<1) всегда. Задача об истечении
сводится к определению скорости и
расхода.
А) скорость истечения. Для сеч 1-1, 2-2 запишем ур-е :
ζ
, 
ζ+α)
, 
=
ζ+α)
– расчетный напор или напор истечения.
Выразим Vср=φ
ф=
- коэффициент скорости, к-й учитывает
неравномерность распред-я местных
скоростей по сечению трубы и местные
сопротив-я отверстию, ф<1.
Б) Расход ж через отверстие. Искомый расход раен произвед-ю скорости истечения ж на фактическую площадь струи (сжатой струи)
Q=VсрSc=ф εS0=µ S0, µ=фε – коэф-т расхода, учитывающий сжатие струи, неравномерность распред-я местных скоростей по сеч-ю трубы и местное сопртив-е отверстию.
Коэф-т сжатия ε, скорости ф, и расхода µ зависят от формы отверстия и числа Рейнольдса, опред-ся экспериментальным путем.