ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Истечение жидкостей из отверстий, насадков и через водосливы из "Процессы и аппараты химической технологии Том2 Механические и гидромеханические процессы" Отверстие, не удовлетворяющее хотя бы одному из этих условий, называют большим. [c.157] Различают истечение через отверстия в тонкой и толстой стенках. Тонкой называют стенку, в которой расстояние между входным и выходным сечениями отверстия много меньше толщины стенки, а толстой — стенку, в которой расстояние между входным и выходным сечениями отверстия нельзя считать практически равным нулю. Истечение через толстую стенку рассчитывают как истечение через насадок. [c.157] В отсутствие аэрации (насыщения жидкости воздухом) струя жидкости за сжатым сечением сжимается относительно слабо. При аэрации (за счет больщой скорости истечения) она за сжатым сечением может расширяться. [c.157] В общем случае.коэффициент расхода является функцией чисел Рейнольдса (Re = W d/v, где — диаметр отверстия) и Фруда (Ft = W /gd) и зависит от типа сжатия струи Цо = /(Re,Fr). Вид функции /устанавливают экспериментально. Так, для круглых отверстий в тонкой стенке ее можно определить по номограмме в справочнике [6]. Для квадратного отверстия значение Цо можно принимать таким же, как для круглого отверстия диаметром, равным стороне квадрата. Заметим, что при увеличении вязкости жидкости величина возрастает, так как е нарастает быстрее, нежели уменьшается ф. [c.158] С гидравлической точки зрения истечение жидкости через отверстие в толстой стенке является истечением через насадок Вентури. [c.159] Скорость в выходном сечении насадка и расход жидкости через него вычисляются по тем же формулам, что и для расчета скорости истечения и расхода из отверстия в тонкой стенке. Однако эмпирические коэффициенты ф, г, для насадков принимают другие значения (табл 8.2). [c.159] При истечении жидкости не в атмосферу, а внутрь той же жидкости, в (8.11) следует под Я понимать разность уровней жидкости в сосудах. [c.160] Струйные течения. Существует обширный и весьма распространенный класс таких течений, которые формируются при истечении жидкости через отверстия или насадки. Рассмотрим некоторые результаты, полученные для стационарных струйных течений несжимаемой жидкости в пространстве, заполненном жидкостью с теми же физическими свойствами (так называемые затопленные струи). Вопросы, связанные с использованием газовых струй в химических контактных аппаратах, а также с их моделированием, подробно изложены в [8] проблемы струйного смещения сред обсуждаются в [9]. [c.160] Следуя [10-12], рассмотрим течение в безграничном пространстве, вызванное бьющей из конца тонкой трубки струей жидкости. Вдали от среза трубки размер и форма сечения насадка становятся несущественными. Струя считается незакрученной, т.е. движение, рассматриваемое в сферической системе координат (Л, 0, (р), не зависит от азимутальной угловой координаты, а кроме того, и 0. [c.160] Согласно данным [13], ламинарная струя теряет устойчивость при Re 5, поэтому приведенные выще соотнощения справедливы, когда А изменяется от оо до 2,5. [c.162] Согласно [15] предложенный подход может быть распространен и на случай турбулентных струй. Для оценочных расчетов можно использовать соотношение для К, предложенное в [13]. [c.163] Течение через водосливы. Водосливы - это большие отверстия в стенке, установленной поперек канала, верхняя часть периметра которых не смачивается потоком (безнапорные отверстия [3], см рис 8.2) Стенку, через которую переливается жидкость, называют водосливной, область потока перед стенкой - верхним бьефом, а за стенкой - нижним. Превышение уровня жидкости над гребнем водосливной стенки в сечении в-в, где еще нет понижения свободной поверхности, вызванного истечением через водослив, называется геометрическим напором на водосливе Н. [c.163] В зависимости от геометрической формы существуют следующие виды водосливов (рис 8.3) прямоугольные, треугольные трапецеидальные круговые параболические с наклонным гребнем. [c.164] В зависимости от формы гребня водосливной стенки в плане различают водосливы с прямолинейным в плане гребнем (рис. 8.4а) иначе - лобовые, косые и боковые а также водосливы с непрямолинейным в плане гребнем (рис. 8 46) полигональные (ломаные), криволинейные и замкнутые (в частности, кольцевые). [c.165] В зависимости от наклона водосливной стенки различают водосливы с вертикальной тонкой стенкой (см. рис. 8.2), а также с наклонной стенкой по Рис 8 5 Водосливы без бокового сжатия (а) и с течению (рис. 8.6а) или боковым сжатием (б) против него (рис. 8.66). [c.165] С течением через прямоугольные прямые (лобовые) водосливы и водосливы с непрямолинейным в плане гребнем приходится иметь дело при гидравлическом расчете тарелок с различными переливными устройствами ректификационных и абсорбционных аппаратов [16]. Для расчета массообменных тарельчатых аппаратов важно знать теорию водослива с тонкой стенкой. Подробный расчет водосливов с широким порогом приводится, например, в [3]. [c.166] Некоторые данные о коэффициентах расхода прямых прямоугольных водосливов с вертикальной тонкой стенкой приведены в табл. 8 3. [c.167] Расчет расхода жидкости через непрямоугольные водосливы с тонкой стенкой с прямолинейным в плане гребнем приведен, например, в [3, 6]. Примеры применения теории водослива к расчету незащищенных и защищенных переливов тарельчатых колонн для проведения массообменных процессов описаны в [18-21]. [c.167] Вернуться к основной статье