39. Способы подачи жидкости.

Перемещение ж. по трубопроводам происходит за счет механической энергии, к.т. сообщается ж. и выражается разностью полных напоров в начале и конце трубопроводов Ж. движется от сечения с большим полным напором к сечению с меньшим полным напором Vср=Q/S=4ρ/πd2 Z1-геометрический напор H1>H2 При установившемся движении запас полного напора H1-H2 т.е. удельная энергия сообщения жидкости в общем случае расходуется:

1.на подЪем жидкости на высоту Z2-Z1

2. на преодоление разности давлении в конечном и начальном сеч. Трубы

3.на преодоление гидравлических сопротивлений

Запас или перепад полных напоров будет создан следующими способами подачи:

1.за счет разности уровней ж. в начале и конце трубопровода, говорят о системе подачи ж. самотеком

2.Благодаря разнице давлений в емкостях соединенным трубопроводе (подача ж. с вытеснением или выдавливанием)

3. С помощью насоса ( насосная подача ж.)

40. Трубопровод с насосной подачей. Составим H1-H3=h1-3 H4-H2=h4-2

Сложим почленно H1-H3 +H4-H2= h1-3 +h4-2 (H1-H2)+(H4-H3)= h1-3 +h4-2(1)

Правая часть соотношения1- потери напора в трубопроводе явл. Функциями расхода к.т. называют характеристикой трубопровода h1-3 + h 4-2= h(Q) –потери напора в трубопроводе

H4-H3= Hнасоса - напор насоса - напор создаваемый насосом – равен приращению удельной механической энергии к.т. получает ж. в насосе. Характеристикой насоса - зависимость напора создаваемого насосом от расхода(табл. или в виде граф) Ур 1 перепишем в виде H1-H2 +Hнасоса(Q)= h(Q)-(2) Левая часть ур. (2)- располагаемый напор Зависимость располагаемого напора от расхода

Hрасп = Hнасоса(Q)-кривая напора располагаемого к.т. представляет собой хар-ку насоса, смещенная на вел H1-H2 Hрасп (Q)= h(Q) В рабочей точке (точке пересеч) созд. баланс энергии с сообщающей ж. и энергии теряемой жидкости.

41. Трубопровод с безнасосной подачей (подача самотеком). Hрасп (Q)=0-для безнасосной системы подачи H1-H2= h(Q) (3)- явл. основным при расчете безнасосных системы подачи

Подача самотеком: H1=z1+p1/ρg →(3) p2= p1→ →z1 -z2 =h(Q) →→z1 -z2→→Q H2=z2+p2/ρg

42. Трубопровод с безнасосной подачей (подача вытеснением). Hрасп (Q)=0-для безнасосной системы подачи H1-H2= h(Q) (3)- явл. основным при расчете безнасосных системы подачи

Подача вытеснением: H1=z1+p1/ρg →(3) z1 -z2 + (p1-p2)/ρg =h(Q) H2=z2+p2/ρg

45. Истечение через насадки при постоянном напоре.

Насадки – это короткие трубки, присоединенные к отверстию в стенке резервуара (чаще всего) или к концу трубки. Для определения скорости истечения и расхода жидкости через насадки применяют те же формулы, что и для малого отверстия в тонкой стенке, при этом коэффициенты сжатия ε, скорости φ и расхода μ. В них принимают другие числены значения, зависящие от конфигурации насадки.

Коротки цилиндрический насадок. Примеры: ξ=1, φ=0,82, μ=0,82; ξ =0,64, φ=0,98, μ=0,62

От формы насадка зависят υ ср и Q. При одинаковом напоре истечения разные конструкции насадков дают разные υ ср и Q.

43 Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре. Представим бак заполненный ж. в тонкой стенке которого на расстоянии z от свободной поверхности выполнено малое отверстие Отметим следующее 1.В баке поддерживается постоянный уровень z1 =const 2.жидкость вытекает ерез малое отверстие образуя свободную струю 3.истечение сопровождается преобразованием потенциальной энергии жидкости в кинетическую энергию струи Малое отверстие может иметь одну из следующих форм 1.цилиндрическую малое отверстие-это такое отверстие по площади к.т. давление практически не изменяется do<0,1z1 Тонкая стенка-такая стенка в формировании струи участвует только внутренняя кромка отверстия δ< 0,2do Условие истечении жидкости через отверстие одинаковы: частицы ж. приближаются к отверстию со всего объема ускоренно по криволинейным траекториям Степень сжатия струи оценивается коэффициентом сжатия ε=Sc/S0=(dc/d0)2 ε<1 всегда , где Sc ,dc-площадь и диаметр сечения сжатой струи S0 ,d0-площадь и диаметр малого отверстия Задача об истечении сводится к определению скорости и расхода жидкости A . Скорость истечения жидкости Vср-? Для сечения 1-1 и 2-2 запишем уравнения

z1+p1/ρg= p2/ρg+ αVср2/ 2g +ζ Vср2/ 2g ζ-коэффитциент местного сопротивления отверстия

z1+p1/ρg- p2/ρg= (α+ζ )Vср2/ 2g z1+p1/ρg- p2/ρg=H-расчетный напор или напор истечения

H= (α+ζ )Vср2/ 2g→ = (2)

𝝋-коэффициент скорости, учитывает неравномерность местных распред скоростей и потери напора на отверстии как на местном отверстии 𝝋<1

В . Расход ж. Исходный расход равен скорости истечения жидкости на фактическую площадь истечения струи Q = Vср Sc= S0ε =μ S0, Vср= Sc =S0ε где μ= ε𝝋-коэффициент расхода к.т. учитывает сжатие струи неравномерность распределение местных скоростей по сечению струи и местное сопротивление отверстия μ<1 Коэффициент сжатия ε, 𝝋 и расхода μ зависят от формы отверстия и числа Рейнольдса

44. Истечение под уровень. Для сечения 1-1 и 2-2 запишем уравнения

z1+p1/ρg= z2 +p2/ρg+ αVср2/ 2g +ζ Vср2/ 2g h1-2= ζ ε 2/ 2g+ αVср2/ 2g– потери напора на отверстие потери на вихреобразование z1 -z2 +(p1 -p2)/ ρg=(α+ζ )Vср2/ 2g-левая часть напор истечения

H=(α+ζ )Vср2/ 2g→ = Q = Vср Sc= S0ε=μ S0

Т.о. мы имеем те же расчетные соотношения шо и для истечения струи в воздух, отличие состоит в том, что напор истечения H представляет собой разность гидростатических напоров по обе стороны отверстия в стене