Истечение жидкости через насадки

Насадком называют короткую трубу,присоедененную у отверстию в тонкой стенке.Длина насадка равна 3-5 диаметрам отверстия.

Рис.1.42 Насадки различной формы

По форме насадок может быть внешним цилиндрическим 1,внутренним целендрическим 2,коническим сходящимся 3,коническим расходящимся 4 и коноидальным 5(рис.1.42)

Расход через насадок определяют по формуле (1.98),где коэффициент расхода µ принимают в зависимости от формы насадки.

Внешний цилиндрический насадок рис(1.43)

Рис.1.43 Схема протекания жидкости через внешний цилиндрический насадок

Вследствие криволинейности линий тока на подходе к насадку струя жидкости непосредственно после входа в насадок образует сжатое сечение сс , а из насадка вытекает полным сечением, т.е. коэффициент сжатия такого насадка Е=1.

Коэффициент расхода внешнего цилиндрического насадка равен 0,82, т.е. насадок увеличивает расход по сравнению с отверстием в тонкой стенке в 1.32 раза(µ отверстия составляет 0,62).Увеличение расхода в насадке объясняется наличием вакуума в сжатом сечении, который создает подсос жидкости.Если к отверстию в сжатом сечении подсоеденить жидкостный вакууметр(см. рис.1.43),то жидкость в тркбке поднимется на высоту h_вак =0.75 Н.

Внешние цилиндрические насадки широко применяют на практике.Как насадки такого типа работают водовыпуски в плотинах, трубы под насыпамии т.д.

Внутренний цилиндрический насос.

Этот насадок имеет большее сопротивление на входе,чем внешний.Его коэффициент расхода =0,707 , а коэффициент сжатия Е=1.

Конический сходящийся насадок.

Коэффициент расхода этого насадка зависит от угла конусности θ (см. ирс.1.42).При этом наибольший коэффициент расхода _max=0,94 получается при угле конусности θ=13⁰24^’.

Такие насадки дают струю с большими скоростями, поэтому их применяют в качестве сопел турбин, гидромониторов и брандспойтов.

Конический расходящийся насадок.

Этот насадок дает малую выходную скорость,но вызывает большие потери напора.При угле конусности 5-7⁰ коэффициент расхода равен 0,05, а коэффициент сжатия Е=1.

Такую форму насадков используют при устройстве дорожных труб, водовыпусков оросительных систем и отсасывающих труб турбин ГЭС.

Коноидальный насадок

Форма внутренней поверхности этого насадка близка к форме струи,вытекающей из отверстия,гидравлические сопротивления в них очень малы. В связи с этим коэффициент расхода этого насадка равен 0,97-0,98.