Рассмотрим большой резервуар с жидкостью под давлением Р0, имеющий малое круглое отверстие в стенке на достаточно большой глубине Н0 от свободной поверхности (рис.). Жидкость вытекает в воздушное пространство с давлением Р1. Пусть отверстие имеет форму, показанную на рис., а, т.е. выполнено в виде сверления в тонкой стенке без обработки входной кромки или имеет форму, показанную на (б), т.е. выполнено в толстой стенке, но с заострением входной кромки с внешней стороны. Струя, отрываясь от кромки отверстия, несколько сжимается (а) Такое сжатие обусловлено движением жидкости от различных направлений, в том числе и от радиального движения по стенке, к осевому движению в струе. Степень сжатия оценивается коэффициентом сжатия 
где 
и 
– площади поперечного сечения струи и отверстия соответственно; 
и 
– диаметры струи и отверстия соответственно. Запишем уравнение Бернулли для 0-0 и 1-1: 
где 
коэффициент сопротивления отверстия. Вводя расчётный напор 
получаем 
, отсюда скорость истечения 
, где 
- напор жидкости, 
- коэффициент скорости 
– коэффициент Кориолиса. В случае идеальной жидкости 
, 
следовательно,
и скорость истечения идеальной жидкости 
. Расход жидкости определяется как произведение действительной скорости истечения на фактическую площадь сечения: 
. Произведение 
и принято обозначать буквой 
и называть коэффициентом расхода, т.е. 
В итоге получаем расход 
где 
– расчетная разность давлений, под действием которой происходит истечение. При помощи этого выражения решается основная задача - определяется расход. Оно применимо для всех случаев истечения. Трудность использования заключается в достаточно точной оценке коэффициента расхода 
. Это значит, что коэффициент расхода есть отношение действительного расхода к тому расходу 
который имел бы место при отсутствии сжатия струи и сопротивления. Величина 
не является расходом при истечении идеальной жидкости, так как сжатие струи будет иметь место и при отсутствии гидравлических потерь.
различают следующие виды сжатия:
1) полное, когда струя получает сжатие по всему периметру отверстия;
2) неполное, когда часть периметра отверстия непосредственно примыкает к ребрам стенок и, следовательно, стенки являются как бы направляющими плоскостями для струек жидкости; степень неполноты сжатия струи
характеризуется отношением части периметра без сжатия ко всему периметру отверстия.
Полное сжатие струи, в свою очередь, делится насовершенное и несовершенное:
а)совершенное сжатие наблюдается тогда, когда расстояние от любой стороны контура отверстия до направляющей стенки резервуара будет не меньше тройного поперечного размера отверстия, расположенного вдоль измеряемого расстояния 
б)несовершенное сжатие наблюдается при более близком расположении отверстия к направляющим стенкам, когда неравенства не соблюдаются
Поможем написать любую работу на аналогичную тему