Истечение жидкости из насадков.

Насадком называют корот­кий патрубок, присоединенный к отверстию истечения жидкости в резервуаре.

Насадки применяют для придания истекающей струе необхо­димой структуры, измерения расхода жидкости, увеличения про­пускной способности отверстий, увеличения силы и дальности по­лета струи, создания вакуума в эжекторах и инжекторах, в водо­струйных насосах и т.д. Длина насадка обычно равна (3...4)d, где d — диаметр отверстия в стенке.

Насадки подразделяются по расположению на внешние и вну­тренние, а по форме —

рис. 38

на цилиндрические и конические Основные типы насадков показаны на рис. 38,

При истечении из цилиндрического насадка (рис. 36, а) струя жидкости вначале сжимается, а затем постепенно расширяется, заполняет насадок и истекает из него полным сечением. Внутри насадка в месте сжатия струи образуется разрежение (0,7...0,8) Н.

Так как истечение жидкости из отверстия происходит в раз­реженную среду, то напор внутри насадка увеличивается. В су­женном сечении скорость струи увеличивается, в результате уве­личивается приток жидкости в насадок, а, следовательно, его про­пускная способность. Это приводит к общему увеличению коэф­фициента расхода по сравнению со случаем истечения из отверстия.

При выходе из цилиндрического насадка сжатия струи не происходит, и коэффициент сжатия = 1. Следовательно, μ_s = φ

Среднее значение коэффициента сопротивления цилиндриче­ского насадка ξ = 0,5. Соответствующее значение коэффициента скорости

Сравнивая значения коэффициентов расхода для цилиндри­ческого насадка и отверстия, видим, что насадок увеличивает рас­ход в среднем в 1,32 раза. В то же время вследствие расширения в насадке скорость истечения струи меньше скорости истечения из отверстия.

В конических сходящихся насадках (рис, 38, 6) увеличивается не только расход, но и кинетическая энергия струи. В этих насад­ках также происходит сжатие струи, но меньше, чем в цилиндри­ческих. Коэффициенты φ и μ_s в этом случае зависят от угла ко­нусности α. Наибольшие значения φ= 0,98 и μ_s — 0,96 соответ­ствуют углу α = 13° 24'. Значительно меньше сопротивление су­жающихся насадков, выполненных по форме струи (рис. 36, в). Эти насадки называют коноидальными.

Конические сходящиеся насадки применяют при необходимости к получить струю, обладающую большой кинетической энергией и сохраняющую форму на значительном расстоянии, например, в качестве сопл гидромониторов и гидротурбин, в пожарных бран-

дспойтах и т. п.

Особенностью истечения жидкости через конические расходя­щиеся насадки (рис. 38, е) является образование в области сжатия струи при входе в насадок значительного разрежения, почти вдвое большего, чем в цилиндрических насадках. Это приводит к значи­тельному увеличению расхода. В то же время ввиду увеличения выходного сечения и коэффициента гидравлических сопротивле­ний скорость выхода из расширяющегося насадка сравнительна невелика. Такие насадки применяют в струйных насосах, диффу­зорах и т. д.