Раздел Истечение жидкостей из отверстий и насадков.

1. Перепад уровней воды между баками равен 2,5 м, а диаметр отверстия 5 см. Расход воды при истечении из малого отверстия в стенке открытого бака при совершенном сжатии и истечении под уровень равен _____ м³/с.

			0,0085
			0,0099
			0,017
			0,019

Пример: Для решения необходимо взять формулу расхода (м³/с)

μ = φε – коэффициент расхода;

ω – площадь проходного (живого) сечения потока (м²);

Н_о – действующий напор (м).

Коэффициент расхода определяем из таблицы (смотри - Основные расчетные формулы). Отверстия в тонкой стенке μ = 0,62: площадь проходного сечения для диаметра d=5 см=0,05 м.

Действующий напор Н_о по условию равен 2,5 м.

Все данные подставляем в формулу расхода. Получим результат, Q = 0,0085 м³/с

2. Если заглубление внешнего цилиндрического насадка под уровень воды составляет 2 м, а скорость истечения 8 м/с, то избыточное давление над поверхностью воды в закрытом баке равно _____ кПа.

			17,1
			8,55
			4,27
			42,7

Пример: Из формулы скорости (м/с)

-коэффициент скорости

Н_о – действующий (расчетный напор (м))

Определяем величину действующего напора

Коэффициент скорости определяем по таблице для внешнего цилиндрического насадка φ = 0,82.

Подставив формулу получим Н_о= 4,85 м. В данном случае действующий напор представляет из себя сумму Н_о= Н+р/γ, тогда давление над поверхностью жидкости определится р=(Н_о – Н)γ (Па), ответ в кПа, т.е полученный результат делим на 1000.

3. Если скорость истечения из малого отверстия в тонкой стенке равна 7 м/с, то заглубление малого отверстия под уровень воды в открытом баке при совершенном сжатии равно ____м.

			2,6
			5,2
			1,3

Пример: Из формулы скорости (м/с)

-коэффициент скорости

Н_о – действующий (расчетный напор (м))

Определяем величину действующего напора

Коэффициент скорости определяем по таблице для отверстия в тонкой стенке φ = 0,97.

Подставив формулу Н_о, которое в данном случае равно искомому напору Н, получим результат Н=2,6 м.

4. Площадь бака 0,5 м², высота бака 200 см, диаметр отверстия 0,05 м. Бак прямоугольной формы заполнен водой и имеет в дне внешний цилиндрический насадок, через которое происходит его опорожнение. Время опорожнения бака составляет ____ часа.

			0,55
			1,1
			0,055
			0,11

Пример: Время полного опорожнения резервуара определяется по формуле: (с)

W – начальный объем жидкости в резервуаре;

Q – расход при начальном напоре.

Подставляет исходные данные в формулу S=0,5 м²; Н=200см=2м; коэффициент расхода μ определяет из таблица для внешнего цилиндрического насадка μ=0,82. Площадь проходного сечения при d=0,05м;

Подставив данные в формулу, получим 200 сек., ответ приведен в часах, т.е. делим на 3600.

5. Перепад уровней воды между баками равен 1,5 м. Скорость истечения воды из малого отверстия в стенке открытого бака при совершенном сжатии и истечении под уровень равна _____ м/с.

			3,36
			6,72
			0,36
			0,67

Пример: Подставляем исходные данные в формулу скорости (м/с)

-коэффициент скорости

Н_о – действующий (расчетный напор (м))

Коэффициент скорости подбираем из таблицы отверстия в тонкой стенке φ = 0,62; Н_о=Н=1,5м. Получи результат 3,36 м/с.

6. Если диаметр отверстия составляет 4 см, а заглубление его под уровень воды 5 м, то расход воды при истечении в атмосферу из малого отверстия в стенке открытого бака при совершенном сжатии равен ____ л/с.

			7,71
			3,85
			15,4
			1,54

Пример: Подставляем данные в формулу расхода (м³/с)

μ = φε – коэффициент расхода;

ω – площадь проходного (живого) сечения потока (м²);

Н_о – действующий напор (м).

Коэффициент расхода находим из таблицы для отверстии μ=0,62. Рассчитываем площадь проходного сечения, учитывая, что d=4 см=0,04м;

По условию Н_о=Н=5м. Подставив данные в формулу получим, Q=0,00771м³/с, ответ приведен в л/с, умножив на 1000 получим 7,71 л/с.

7. Если скорость истечения из внутреннего цилиндрического насадка под уровень воды в открытом баке 7 м/с, то его заглубление равно ____ м.

			0,5
			0,25

Пример: Из формулы скорости (м/с)

-коэффициент скорости

Н_о – действующий (расчетный напор (м))

Определяем величину действующего напора

Коэффициент скорости определяем по таблице для внутреннего цилиндрического насадка φ=0,71.

Подставив данные в формулу, получим, Н_о=Н=5м.

8. Если заглубление внутреннего цилиндрического насадка под уровень воды составляет 1 м, а скорость истечения 5 м/с, то избыточное давление над поверхностью воды в закрытом баке равно _____ кПа.

			15,3
			30,6
			7,7

9. Перепад уровней воды между баками равен 3,5 м. Скорость истечения воды из внешнего цилиндрического насадка в стенке открытого бака при истечении под уровень равна _____ м/с.

			6,8
			13,6
			0,68
			0,14

10. Определите скорость истечения воды в атмосферу из малого отверстия в стенке открытого бака при совершенном сжатии, если заглубление его под уровень воды 3 м равна _____ м/с.

			7,5
			3,75
			1,9
			0,45