Истечение жидкости через отверстия, насадки и водосливы

Задача 6.1.

Определить коэффициенты расхода, скорости, сжатия и сопротивления при истечении воды в атмосферу через отверстие диаметром d = 10 мм под напором H = 2 м, если расход Q = 0.294 л/с, а координаты центра одного из сечений струи x = 3 м и y = 1.2 м.

Задача 6.3.

Для насадка, составленного из двух цилиндрических патрубков диаметрами d = 70 мм и D = 100 мм, определить коэффициенты сопротивления и расхода. Найти предельный напор H_пр в случае истечения воды в атмосферу, принимая, что при H = H_пр вакууметрическая высота в наименьшем сечении потока достигает 10 м.

Задача 6.4.

Для увеличения пропускной способности плавно сходящегося насадка, выходной диаметр которого d = 80 мм и коэффициент сопротивления ξ = 0.04, к нему присоединен цилиндрический патрубок. Определить диаметр патрубка, при котором пропускная способность полученного таким образом составного насадка будет наибольшей. Для этого же насадка определить в случае истечения воды в атмосферу предельный напор, при котором вакуум в узком сечении насадка достигает 0.1 МПа.

Задача 6.5.

Определить, до какого наибольшего избыточного давления p_u сжатого воздуха над поверхностью бензина в баке истечение через цилиндрический насадок будет происходить с заполнением его выходного сечения. Каков при этом будет массовый расход m бензина, если диаметр d = 50 мм? Уровень бензина в баке h = 1.5 м. Плотность бензина ρ = 750 кг/м³, давление насыщенных паров p_н.п = 26.5 кПа. Атмосферное давление равно 97 кПа. Принять коэффициент расхода насадка μ = 0.81 и коэффициент сжатия струи при входе в насадок ε = 0.62.

Задача 6.6.

Определить расход воды Q через отверстие с острой кромкой диаметром d = 120 мм, выполненное в торце трубы диаметром D = 200 мм, если показание манометра перед отверстием M = 0.1 МПа и высота расположения манометра над осью трубы h = 1.3 м. Как изменится расход, если к отверстию присоединить цилиндрический насадок (штриховая линия)? Для насадка найти показание манометра, при котором произойдет срыв режима работы, принимая, что срыву соответствует абсолютное давление в сжатом сечении струи, равное нулю. Атмосферное давление на выходе из насадка 0.1 МПа. Коэффициент сопротивления отверстия принять ξ = 0.04, коэффициент сжатия струи определить по формуле (6.12).