Ускорение слива воды с помощью диффузора

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

16.05.2024 08:49:37 | Хабр

Хабы: Научно-популярное, Энергия и элементы питания, Физика

Обычно расширяющиеся конические насадки оцениваются, как замедлители потока, поскольку скорость слива жидкости на выходе диффузорного насадка значительно уступает скорости слива из коноидального сужающегося сопла и даже скорости слива из простого отверстия в тонкой стенке.

В соответствии с формулой Торричелли, максимально достижимая скорость струи, вылетающей из сужающегося сопла, определяется формулой:

V = (2×g×h)^½ , где g-ускорение силы тяжести, h – высота напора воды

Например, при напоре воды, равном 1метру, скорость струи составляет 4,43 м/сек, а при напоре воды в 2 метра струя разгоняется до 6,26 м/сек.

Фактически формула Торричелли олицетворяет собой частный случай закона сохранения энергии, когда потенциальная энергия водяного напора: m×g×h преобразуется в кинетическую энергию водяной струи: (m×V^2)/2.

В реальности скорость струи бывает чуть меньше теоретического предела. Так коэффициент скорости у коноидального сужающегося сопла равен 0,98. Понижение скорости на 2% объясняется незначительными вихревыми потерями и потерями на трение.

А как ведет себя поток жидкости при вылете из расширяющегося конического сопла ?

Рассмотрим таблицу экспериментальных результатов исследования истечения воды в атмосферу из диффузорных насадков со скругленной входной кромкой.

Подробнее