Классификация отверстий и насадков

Истечение жидкости через отверстия, насадки, короткие трубы и из-под затворов часто встречаются в практике. К этому виду относятся истечения из отверстий резервуаров, через водоспуски.

Отверстием в тонкой стенке называется такое отверстие, когда толщина стенки не влияет на форму струи и условия истечения жидкости (δ <0,2d, где: δ - толщина стенки, d - диаметр отверстия).

Отверстие называется малым, если диаметр или другой линейный размер (например, сторона прямоугольника, для прямоугольного отверстия) будет меньше 0,1Н (где Н-напор над центром тяжести отверстия).

Насадком называется короткий патрубок герметически присоединенный к отверстию в тонкой стенке, длина которого в несколько раз больше внутреннего диаметра (обычно L = 3÷5d).Насадки делятся на три основных типа: цилиндрические, конические я коноидальные. Цилиндрические насадки могут быть внешними или внутренними, конические и коноидальные могут быть сходящимися и расходящимися (см. рис. 60).

При истечении через отверстие происходит сжатие струи при выходе из резервуара, так как струйки меняют направление движения на 90° плавно и движение происходит по непараллельным траекториям.

Сжатое сечение образуется на некотором расстоянии от отверстия.

Сжатие может быть совершенным, если границы отверстия достаточно удалены от стенок (находятся на расстоянии не менее 3-х его линейных размеров) и стенки не оказывают влияния на сжатие струи. Но сжатие может быть и несовершенным, если одна или несколько сторон отверстия расположены достаточно близко к стенкам. Полным, сжатием называется сжатие при истечении из отверстия расположенного на некотором отдалении от стенок, а если отверстие касается хотя бы одной стороной стенки, то сжатие будет неполным (со стороны прилегающей стенки сжатия происходить не будет) (см. рис. 61).

Рисунок 60 - Типы отверстий и насадков:

а) отверстие в тонкой стенке; б) цилиндрические насадки;

в) конические насадки; г) коноидальные насадки

Рисунок 61 - Сжатие струи

а) совершенное, б) несовершенное, в) полное, г) неполное