Гидравлика

глубину погружен верх выбранной полосы;

? – коэффициент расхода через отверстие;

b_z – переменная длина (или ширина) полосы.

Расход Q (1) можем определить, если ? = const и известна формула b_z= f(z). В общем случае, расход определяют по формуле

Если форма отверстия прямоугольная, то bz= b = const, интегрировав (2), получаем:

где Н₁, Н₂ – напоры на уровнях соответственно у верхней и у нижней кромок отверстия;

Нц – напор над центром отверстия;

d – высота прямоугольника.

Формула (3) имеет более упрощенный вид:

В случае истечения через круглое отверстие пределами интегрирования в (2) служат Н₁= Н_ц – r; Н₂ = Н_ц + r; Z = Н_ц – rcos?; d_z = ?sin?d?; b_z = 2r?sin?.

Избегая математического излишества, приведем конечную формулу:

Как видно из сравнений формул, особой разницы в формулах для расхода нет, только при больших и малых отверстиях коэффициенты расхода разные

56. Коэффициент расхода системы

Требуется выяснить вопрос о расходе, если истечение происходит по трубам, соединенным в одну систему, но имеющих разные геометрические данные. Здесь нужно рассмотреть каждый случай отдельно. Приведем некоторые из них.

1. Истечение происходит между двумя резервуарами при постоянном напоре через систему труб, у которых разные диаметры и длина. В этом случае на выходе системы Е= 1, следовательно, численно ?= ?, где Е, ?, ? – коэффициенты соответственно сжатия, расхода и скорости.

2. Истечение происходит через систему труб с разными ?(площадь поперечного сечения): при этом определяют суммарный коэффициент сопротивления системы, который состоит из таких же коэффициентов, но для каждого участка отдельно.

Истечение происходит в атмосферу через незатопленное отверстие. В этом случае

где Н = z = const – напор; ?, ?– коэффициент расхода и площадь сечения.

Для того, чтобы рассчитать расход, нужно в (1) вместо коэффициента расхода m подставить коэффициент расхода системы

поскольку в (2) коэффициент Кориолиса (или кинетической энергии) х отнесен к выходному сечению, где, как правило х ? 1.

Такое же истечение происходит через затопленное отверстие

в этом случае расход определяется по формуле (3), где ? = ?_сист, ?– площадь выходного сечения. При отсутствии или незначительности скорости в приемнике или трубе коэффициент расхода заменяется на

Нужно только иметь в виду, что при затопленном отверстии ? вых = 1, и этот ?вых входит в ?сист.