- •Методические указания
- •131000 «Нефтегазовое дело»,
- •Введение
- •Раздел I. Жидкость, гидростатика
- •Тема 1. Жидкость
- •Методические указания
- •Тема 2. Гидростатика
- •Методические указания
- •Контрольное задание 1
- •Раздел II. Гидродинамика
- •Тема 1. Введение в гидродинамику
- •Методические указания
- •Тема 2. Трубопроводы
- •Методические указания
- •Тема 3. Истечение через отверстия
- •Методические указания
- •Тема 4. Неустановившееся движение
- •Методические указания
- •Контрольное задание 2
- •К задаче V-3.
- •1. Удельный вес жидкостей при 20° с (н/м3)
- •2. Давление насыщения паров (ата)
- •3. Модуль упругости при 50° с (н/см2)
- •4. Кинематический коэффициент вязкости
- •5. Кинематический коэффициент вязкости
- •6. Абсолютная шероховатость некоторых поверхностей труб (мм)
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Методические указания
- •131000 «Нефтегазовое дело»,
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Тема 3. Истечение через отверстия
Рабочая программа
Отверстия с острой кромкой и с насадком. Скорость и расход истечения. Коэффициенты сжатия, скорости, расхода, сопротивления. Неполное и 'несовершенное сжатие. Затопленное отверстие. Насадки:
цилиндрический (внешний и внутренний), конический (сходящийся и расходящийся). Вакуум во входной части насадка. Кавитация и предельный напор. Зависимость коэффициентов истечения от числа Рейнольдса при низких его значениях.
Давление струи на преграду. Реакция стенок сосуда.
Измерение расхода. Мерное сопло и диафрагма. Зависимость их коэффициента расхода от числа Рейнольдса.
Методические указания
Для истечения через отверстия с острой кромкой и с насадком характерно отсутствие значительных потерь по длине и относительное постоянство для каждого насадка коэффициентов местного сопротивления, а отсюда и коэффициентов скорости и расхода. При этом уравнение Бернулли для скорости истечения приводится к очень простой формуле:
, (8)
в которой действующий напор Н в общем случае равен сумме
,
где р1—р2 — разность давлений внутри и снаружи сосуда; h—разность ординат точек, в которых известны давления р1 и р2, v0— скорость подхода к отверстию в том живом сечении, давление в котором равно р1.
Относительное постоянство коэффициентов скорости и расхода позволяет с успехом пользоваться отверстиями с острой кромкой и с насадками в качестве измерителей расхода, чем и вызван в основном интерес к вопросам истечения.
Литература: [1], стр. 149-172; [2], стр. 106-117; [3], стр. 106-120; [4], стр. 88-93; [5], стр. 84-91; [6], стр. 76-88; [7], стр. 332-343.
Вопросы для самопроверки
1. Как связаны между собой коэффициенты скорости (), сжатия (), расхода (), сопротивления ()?
2. Как коэффициент скорости и коэффициент расхода внешнего цилиндрического насадка изменяются с изменением длины насадка от нуля до 3d, до 10d, до 100d, (d — диаметр насадка)?
3. В каком случае сжатие струи называется неполным? несовершенным? Как неполнота и несовершенство сжатая влияют на коэффициент расхода?
4. Как рассчитываются затопленные отверстия и насадки?
5. При какой форме насадка струя сохраняет наибольшую кинетическую энергию?
6. Какая форма насадка обеспечивает наибольший расход при заданной величине отверстия в стенке сосуда?
7. Какой из расходомеров — сопло, диафрагма или расходомер Вентури —вызывает наибольшую потерю напора?
8. Каким изменением очертания входной части цилиндрического внешнего насадка исключается возможность появления в нем кавитации?
9. Почему происходит сжатие струи при истечении через отверстие с острой кромкой?
10. Чем отличается насадок от трубы?
Тема 4. Неустановившееся движение
Рабочая программа
Различные случаи неустановившегося течения, встречающиеся в технической практике. Процесс опорожнения сосудов призматической и непризматической форм. Равномерное неустановившееся движение в трубопроводе; инерционный напор; влияние нестационарности движения на работу трения. Гидравлический удар; решение Н. Е. Жуковского; скорость распространения упругой деформации вдоль трубопровода, наполненного жидкостью; прямой и отраженный удар; способы снижения ударного давления.