Основные теоретические данные
Кафедра РНГМ
Отчет по лабораторной работе №4
По дисциплине: Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
На тему: Истечение жидкостей
Выполнил: студент гр. НБ-09 ______________ / /
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент ______________ /Петраков Д. Г./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Цель
Определение коэффициентов расхода для различных насадков при истечении жидкости.
Основные теоретические данные
На практике часто приходится встречаться с истечением жидкости через различные отверстия и насадки. При этом характер истечения существенно зависит от условий истечения.
Задача об истечении сводится к определению скорости истечения и расхода вытекающей жидкости. Наиболее просто и точно эта задача решается в случае, когда напор одинаков по всему поперечному сечению отверстия. Это условие выполняется при истечении жидкости из малых отверстий.
«Малым отверстием» называется такое отверстие, линейный размер которого не превышает 0,1 Н, где Н – напор жидкости над центром тяжести отверстия.
Если линейный размер отверстия значительно больше толщины стенки, в которой оно сделано, то такое отверстие называется отверстием в тонкой стенке. При этом считается, что края отверстия имеют острую кромку, и при прохождении жидкости через такие отверстия практически отсутствуют потери напора на трение.
При образовании струи, вытекающей из отверстия, имеет место ее сжатие на расстоянии (0,5-1 d) от дна стенки или сосуда.
|
|
|
Рис.1. Истечение жидкости из отверстий
Отношение площади сжатого сечения струи 
к площади отверстия 
называется коэффициентом сжатия струи 
.
| (1) |
Применив уравнение Бернулли к двум сечениям Н-Н (свободная поверхность жидкости в сосуде) и С-С (сжатое сечение), получим формулу для определения скорости движения жидкости при H=const
| (2) |
где H - напор жидкости над отверстием;
– коэффициент скорости для отверстия;
– коэффициент сопротивления отверстия, учитывающий потери напора от сечения Н-Н до сечения С-С.
Расход жидкости, вытекающей из отверстия, определяется по формуле
| (3) |
Подставляя в (3) значения 
и 
, определенный из (1) и (2), получим:
| (4) |
где 
, 
- коэффициент расхода.
Величины коэффициентов 
зависят от формы отверстия и режима движения жидкости, определяемого числом Rе.
Рассмотрим процесс истечения жидкости через насадок.
Насадком называется короткий патрубок, присоединенный к отверстию, длина которого составляет 
, где d – диаметр выходного отверстия в стенке.
Цилиндрические, конические сходящиеся и цилиндрические со скругленным входом насадки способствуют увеличению расхода вытекающей жидкости, по сравнению с истечением из отверстия. Это объясняется тем, что при входе в насадок происходит сжатие струи, а затем постепенное ее расширение с заполнением всего сечения насадка. Вследствие сжатия струи в насадке образуется вакуум, при этом возрастает действующий напор, т.к. истечение происходит не в атмосферу, а в область вакуума (рис. 2).
|
|
|
Скорость вытекающей из насадка жидкости определяется по формуле
 ,
| (5) |
где 
- коэффициент скорости для насадка;
- коэффициент сопротивления насадка.
Рис.2. Истечение жидкости через насадок
Формула для определения расхода Q при истечении жидкости из насадка имеет вид
 ,
| (6) |
где 
- площадь сечения выходного отверстия насадка;
- коэффициент расхода, величина которого зависит от вида насадка или его конфигурации;
– приведенный напор.
Коэффициенты определяются опытным путем, их средние значения приведены в справочной литературе по гидравлике.
Рис.3. Схема лабораторной установки
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!