Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
а) нормальный вентиль при полном открытии ?з*3;
б) косой вентиль при полном открытии ?=1,85—1,40;
р) прямоточный вентиль при полном открытии ?=0,5—0$;
г) задвижка параллельная при полном открытии fe0,15;
д) задвижка при среднем открытии ?=2;
е) кран при полном открытии ?=3—6;
ж) вход в заборную трубу (при предохранительной сетке о рнпорным клапаном) ?=5—10;
з) колено 90° 5^1,0.
6. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ ИЗ ОТВЕРСТИЙ
При постоянном напоре. Имеется сосуд с отверстием в і иризонтальном дне, через которое вытекает жидкость. Давление
над уровнем жидкости рх кГ/м2. Давление среды, в которую происходит истечение р9кГ/м2. Расстояние от произ-It(UiLHO взятой плоскости сравнения X— X до уровня жид-
і4псти b СОСуде —2Ij, тоже до
іечения отверстия z2 (см. фиг. кЧ). Напишем уравнение Бер-иулли для сечений 1—1 и II—II, пренебрегая гидравлическими сопротивлениями
4-
T 2g
z^Pl+f. (їй, ЗО)
2g:
1
Так как сечение сосуда
ш
і
I
я
X
Фиг. 24
(si
N
I и
ж
M
і
x
і во много раз больше сечения
пцц'рстия —u)2, то из уравнения расхода (1Z=W1(O1=W2O)3)BHaHO, чгп скорость W1 по сравнению с W2 очень мала. Поэтому вели-
чиной
2g
можно пренебречь.
91
Тогда, имея в виду, что Z1—гг~Н% из уравнения (III, 30) находим
|/(III, 31)
Если сосуд открытый и истечение происходит в атмосферу, то ру=рг—рЬ9 (где /7а—атмосферное давление); в этом случае
w%=V2gH. (III, 32)
Последняя формула была дана Торичелли. Эта формула показывает, что при отсутствии сопротивлений средняя скорость жидкости при истечении в атмосферу из сосуда с постоянным уровнем и с атмосферным давлением на поверхности, равна той, которую получило бы любое тело, падающее в пустоте с высоты H при начальной скорости, равной нулю.
Наличие сопротивлений несколько уменьшает скорость истечения струи. С другой стороны, при истечении через отверстие струя несколько сжимается и фактическое сечение ее в общем случае оказывается несколько меньшим, чем сечение отверстия.
Поэтому действительную скорость wc и действительное сечение струи u)c можно выразить через скорость, найденную по формуле (III, 31) или (III, 32) и сечение <d2 отверстия, следующим образом:
w^yWi (III, 33)
0)С=?С02, (III, 34
где <р—называется коэффициентом скорости (меньше единицы);
є—называется коэффициентом сжатия струи (меньше единицы). Тогда действительный расход будет
^дєйств.=^с=?"?-ш2'^2=^2^2. (ПІ, 35)
.где р=ф. е=—называется коэффициентом расхода (мень-
ше ор*
ше единицы).
4
Значения |х (а также ? и е) зависят от ряда факторов— формы отверстия, природы жидкости и т. д. Для воды при
истечении из круглых и прямоугольных отверстии в тонкой стенке: 1^0,604-0,64; <р^0,97. В табл. 16 приведены данные о коэффициенте расхода ^ для ряда жидкостей, полученные Ю. И. Мамедзаде, при различных напорах, для круглого отверстия (диаметром 5 мм) в тонкой стенке [23].
Если отверстие расположено h^f в дне, а в боковой стенке сосуда и истечение происходит в атмосферу, то высота H уже не будет одинаковой для всего сечения отверстия, тогда как»
92
Таблица 16
Жидкость Значения коэффициента расхода ^ при напорах
//— 25 см H « 50 см 100 см // = 150 см
Трансформаторное масло 0,719 0,739 0,278 ' 0,153 0,688 0,727 0,387 0,188 0,676 0,700 0,467 0,260 0,680 0,720 0,503 0,324
иытекая в атмосферу, струя движется свободно и давления во нсох ее точках одинаковы и равны атмосферному.
Поэтому уравнение (III, 31) или (III, 32) для данного случая следует считать приближенным. Чем меньше размер отверстия и больше действующий напор, там с большим основанием для данного случая можно применять уравнения (III, 31) и (III, 32). Высота уровня жидкости при этом отсчитывается от іпчггра отверстия.
В случае, если истечение жидкости из отверстия происхо-1нт не в газообразную среду, а в жидкость, остается справед-линым уравнение (III, ЗІ), где //соответствует разности уров-Mt*ft жидкости в сосуде и снаружи его.
При переменном напоре. Дается сосуд постоянного сечении ых(м ), в котором имеется отверстие сечением <*>а(лі2), начальны!) уровень жидкости (считая от центра отверстия) равен H1(M) и конечный уровень после истечения некоторого количества жидкости—равен Нг(м). Время истечения т определяется по у ря имению
2JO1(VW1-VJf2)
сек.
(III, 36)
Время полного опорожнения резервуара (H2=O):
(HI, 37)
J
7. ИСТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ (ИЛИ ПАРОВ) ИЗ СУЖАЮЩИХСЯ
НАСАДОК (СОПЕЛ)
При Примем
Pi и
рассмотрении процессов истечения следующие обозначения:
газов из насадок
Pt
•давления газа (или пара) непосредственно у входа и выхода из сопла, кГ/м2;
j
93
Рз
О)
P=
Ti Ръ
Pi
G
газа„
давление среды, куда происходит и кГ/м*,
сечение сопла у ее выхода, ж;
удельный вес газа у входа в сопло, кГ\мг\
отношение давлении газа у выхода и входа в сопло; расход газа через сопло, кГ\сек.
Пусть, например, давление среды р3, в которую происходит истечение газа из сужающегося сопла (фиг. 25) несколько
ниже, чем давление газа у входа в сопло pv В этом случае газ будет выходить из сопла с некоторой скоростью, причем давление газа на выходе из сопла р2 практически будет равно давлению среды р&.
