химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

>уровне

Пусть жидкость вытекает при Н = const (рис. 6-19, а) через, отверстие в днище сосуда. Составим уравнение Бернулли для идеальной жидкости относительно сечений /—/ и //—//, причем сечение //—// примем за плоскость сравнения.

л

и

ж тт

Рис. 6-19. Истечение через отверстие при постоянном уровне жидкости в сосуде:

с —через отверстие в днище; б —через отверстие в боковой стенке.

В сечении /—/ геометрический напор zx = Н, а в сечении //—// напор 22 == 0. Сосуд открыт, истечение через отверстие происходит в пространство с атмосферным давлением; следовательно, р\ = р2. Скоростью в поперечном сечении сосуда, по сравнению со скоростью в отверстии, можно пренебречь, т. е. принять w\ — 0. Сделав соответствующие подстановки и сокращения в уравнении (6-28), получим:

W7,

9. Истечение жидкостей через отверстия и водосливы 165

Следовательно, весь напор Н расходуется на создание скорости и, таким образом, теоретическая скорость истечения составляет:

Y2gM (6-68)

При расчете истечения реальной жидкости надо учитывать сжатие струи на выходе из отверстия и потерю напора.

Отношение площади сечения струи в месте наибольшего сжатия 5СЖ. к сечению s отверстия называется коэффициентом сжатия струи:

е = -fefc. (6-69)

Коэффициент сжатия е определяется опытным путем. При истечении реальной жидкости должна быть учтена потеря напора в местном сопротивлении — на входе в отверстие

^An = C"2jJ\ тогда уравнение Бернулли для сечений /—/ иН—// примет вид

*'+7F+2F=*>+7I-+2F+cW , <6"70)

Считая Wi = 0, z\ =•= H и z2 = 0, получим из этого уравнения следующее выражение скорости истечения:

w-^==vm^r 2g(H+?lir) (6-71)

Если же р\ = ръ выражение скорости истечения упрощается:

w = 7TTlV2gfi (6-72)

Величина yi^.^ называется коэффициентом скорости и

обозначается через <р. Коэффициент <р представляет собой отношение действительной скорости истечения к теоретической; значение его определяется по опытным данным.

Таким образом, скорость истечения реальной жидкости:

w — 9 V2gH (6-73)

Зная скорость истечения, можно определить расход жидкости через отверстие:

После подстановки в уравнение расхода значений 5СЖ. и w из формул (6-69) и (6-73) получим:

eПроизведение коэффициента сжатия струи е на коэффициент скорости ф называется коэффициентом расхода и обозначается через а. Следовательно

а = еср (6-75)

и уравнение расхода через отверстие получает следующий окончательный вид:

V=o.sV2gH

(6-76)

При истечении через отверстие в боковой стенке (см. рис. 6-19,6) напор не будет одинаковым для всех точек по сечению отверстия и уравнения (6-71) и (6-72), строго говоря, будут применимы только для элемента сечения, высотой dH. В этом случае расход жидкости может быть точно определен только путем суммирования, т. е. интегрирования элементарных расходов по всему сечению отверстия. Однако в технических расчетах для отверстия в тонкой боковой стенке можно с достаточной точностью пользоваться теми же расчетными уравнениями, что и для отверстия в дне сосуда. Лишь для отверстий больших размеров следует учитывать изменения коэффициентов расхода, значения которых приводятся в справочниках.

При истечении жидкости через короткий цилиндрический патрубок (насадок) происходит дополнительная потеря энергии, главным образом вследствие внезапного расширения струи в патрубке. Поэтому скорость истечения жидкости через патрубок меньше скорости ее истечения через отверстие в тонкой стенке. Вместе с тем расход жидкости, вытекающий через патрубок, больше, чем при истечении через отверстие, ~так как струя в патрубке сначала сжимается, а затем расширяется и вытекает, заполняя все его сечение. Поэтому коэффициент сжатия струи на выходе из патрубка е= 1, что, согласно выражению (6-75), приводит к значительному возрастанию коэффициента расхода а и соответственно к увеличению расхода жидкости.

Средние значения е, <р и а для различных случаев истечения приведены в табл. 8.

Формулы (6-73) и (6-76) могут быть применены при расчете истечения через отверстие в стенке, разделяющей два сосуда, причем в данном случае Я представляет собой разность постоянных уровней жидкости в сосуд ах*

Вид истечения

Через отверстие в тонкой стенке . .

Через короткий цилиндрический патрубок

Через короткий цилиндрический

патрубок с хорошо закругленными краями

0,64 1

0,97 0,82

0,97

0,62 0,82

0,97

Истечение через отверстие при переменном уровне

В этом случае истечения напор жидкости уменьшается во времени. Соответственно уменьшается скорость жидкости, и время истечения ее оказывается больше времени истечения такого же объема жидкости при Я = const.

Если по всей высоте сосуда площадь его поперечного сечения постоянна, время истечения жидкости через выпускное отверстие сечением s от уровня Н\ до Н2 составит:

as

2S(YHL - VH2)

V2g

сек

(6-77)

При полном опорожнении сосуда формула упрощается, так как Я2 = 0. Для горизонтального цилиндрического сосуда (цистерны) диаметром D и длиной

страница 55
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
насосы для циркуляции горячей воды
как надть линзы
установка катализаторов
авито москва столярный верстак

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)