Истечение под уровень (затопленное отверстие)

Часто приходится иметь дело со случаями, когда истечение из резервуара происходит не в атмосферу, а в пространство, затопленное той же жидкостью. Такое истечение называется истечением под уровень или истечением через затопленное отверстие (рис. 7.3).

Рис. 7.3

Уравнение Бернулли, записанное для сечений 0–0 и 2–2 и плоскости сравнения, проходящей через ось отверстия, будет:

.

Потери складываются из сопротивления отверстия и сопротивления истечения сжатой струи, то есть

.

Здесь – коэффициент сопротивления отверстия, имеющий примерно то же значение, что и при истечении в атмосферу;

– скорость истечения в сжатом сечении струи.

Тогда

.

Откуда

,

.

Таким образом, при истечении через затопленное отверстие имеем те же расчетные формулы, что и при истечении в атмосферу, только расчетный напор H в этом случае представляет собой разность гидростатических напоров по обе стороны стенки. Скорость и расход в этом случае не зависят от высоты расположения отверстия. Коэффициенты сжатия и расхода при истечении под уровень можно принимать те же, что и при истечении в воздух.