Истечение жидкости через отверстия и насадки. Тема 6 презентация

В данном курсе рассматриваются случаи малых отверстий и тонкой стенки.
При прохождении жидкости через отверстие или внутри насадка происходит сжатие струи, то есть уменьшение диаметра.

1. Скорость истечения
* Если истечение происходит не в газ, а в другую жидкость, то:
H = H1 – H2

2. Расход жидкости через отверстие или насадок.
3. Время опорожнения

Типы задач

Задача 1
Исходя из того, что движение установившееся, следует: Q = Q1 + Q2 и Q0 = Q2.
Q0 = Q2: распишем, чему равняется Q0 = Q2.
Резервуар разделен тонкой стенкой, в которой имеется круглое отверстие диаметром d0 = 30 мм. Диаметр конически сходящегося насадка, через который вытекает вода из первого отсека d1 = 15 мм; диаметр внешнего цилиндрического насадка, через который вытекает вода из второго отсека d2 = 20 мм. Определить расход воды из бака Q и глубину H2 во втором отсеке, если глубина воды в первом отсеке H1 =1,25 м, а расстояние от дна до центра цилиндрического насадка h = 0,2м. Движение воды в резервуаре установившееся.
h
Q1
Q2
Q0
Считаем, чему равняется Q: Q = Q1 + Q2 = 0,82 +1 = 1,82 л/с.

Задача 2
Исходя из того, что движение установившееся, следует: Q = Q1 + Q2 и Q2 = Q3.
Распишем, чему равняется Q1 и Q2.
В бак, разделенный тонкой стенкой, поступает вода с расходом Q = 37 л/с. В стенке и в дне каждого отсека имеются отверстия диаметром d1 = d2 = d3 = 10 см. Определить величины расходов через донные отверстия, а также рассчитать, каким должен быть диаметр d1 донного отверстия, чтобы расходы через донные отверстия стали равны Q1 = Q2. Движение воды в резервуаре установившееся.
Смотрим на уравнение и понимаем, что H1 и H2 неизвестны
Q1
Q3
Подставляем выраженное H2 в уравнение расхода :
Т.к. Q = Q1 + Q2, то:
Q2
d2
Выразим H2 через H1:
т.к. Q3 = Q2, то:
( μ3 = μ2 ), т.к. одинаковые отверстия. d2 = d3 по условию
Рассмотрим второй вопрос задачи: Q1 = Q2.
Выразим d1 через d2:

Задача 3
Исходя из того, что движение установившееся, следует: Q1 = Q2
Распишем, чему равняется Q1 и Q2.
Из резервуара А через отверстие диаметром d1 = 15 мм вода с расходом Q1 = 0,5 л/с перетекает в резервуар B, а из него, через отверстие с диаметром d2 = 20 мм, в атмосферу. Определить HA и НВ.
d2
A
B
( μ1 = μ2 ), т.к. одинаковые отверстия
Выражаем HB через HA :
Подставляем выраженное значение HA в уравнение расхода: