ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
63
Рис. 3.9. Истечение жидкости или газа
из отверстия в тонкой стенке
Пренебрегая скоростью подхода (
ω
1
≅
0), получим теоретическую скорость
истечения (м/с)
ρ
ω
)
(2
2
1
PP
−
=
т
.
(3.44)
Эта формула была впервые получена Торичелли.
Теоретическое количество вытекающей несжимаемой жидкости (расход при
истечении) подсчитывается по формуле (м
3
/ч)
2 2 3600
P
f V
∆
⋅ =′
т
,
(3.45)
где
F
- площадь поперечного сечения, м
2
;
∆
Р
=
Р
1
–
Р
2
.
В реальных условиях скорость и расход при истечении всегда меньше
теоретических значений. Связано это с тем обстоятельством, что в предыдущем
выводе был сделан ряд упрощений: не учтены потери энергии при истечении и
сужении струи на выходе; коэффициент Кориолиса принят равным единице и др.
Отношение действительного расхода
V'
при истечении к теоретическому
V'
т
называют коэффициентом расхода
µ
:
µ
=
V'
/
V'
т
< 1,0.
Аналогично отношение действительной скорости истечения
ω
к теоретической
ω
т
называют коэффициентом скорости
ϕ
=
ω
/
ω
т
< 1,0.
Отношение
ε
=
µ
/
ϕ
≤
1,0 называют коэффициентом сужения струи.
В табл. 3.5 приведены примерные значения некоторых коэффициентов
скорости и расхода.
Таблица 3.5
Коэффициенты
ϕ
и
µ
при истечении
Вид истечения
ϕ
µ
Круглые и квадратные отверстия в
тонкой стенке
0,92
0,62 –
0,64
Цилиндрическая насадка или круговое
отверстие в толстой стенке
0,82
0,82
Сужающаяся насадка
0,97
0,97
Коническая расширяющаяся насадка
0,45 –
0,5
0,45 –
0,15
