13. Истечение жидкостей через отверстия, насадки и водосливы
При истечении жидкости из большого отверстия в боковой стенке сосуда напор не одинаков по высоте отверстия, а возрастает от Ях в верхней его части до Я2 в нижней части. Для определения расхода в данном случае выделим в площади отвер¬стия элементарную площадку высотой dz, которую можно рассма¬тривать как отверстие, находящееся под постоянным напором г. Расход через такое отверстие, согласно уравнению (1.38), выра-66 зится так: dV = p„?>j/2gz dz. Интегрируя последнее уравнение от 0 до V и от г = Яг до г = Я2, получаем:
V = (2/3) ци6 VTg (tff - Hf2) (I -39) .
В случаях, когда высота отверстия очень мала по сравнению с Я, и Я2, можно определять расход по формуле (1.38), подстав¬ляя значение Я, отсчитанное от центра отверстия.
В некоторых химических аппаратах на пути потока жидкости устанавливают тонкий перегораживающий порог, через который происходит перелив жидкости струей плоского сечения толщи¬ною h (рис. 1-15, г). Такое устройство называется водосли¬вом. Вдали от порога уровень жидкости над ним Я > h, поэтому скорость подхода жидкости к порогу намного меньше скорости переливающейся струи и может практически не учитываться. В таком случае расход жидкости через водослив можно рассма¬тривать как истечение через отверстие (без верхней стороны) высотой h и шириною, равной ширине порога Ь: