https://wiki.tntu.edu.ua/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=Andriy+L.Wiki ТНТУ - Внесок користувача [uk]2026-05-28T05:08:30ZВнесок користувачаMediaWiki 1.30.0https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15330Насадка Борда2012-05-13T15:50:02Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
ε = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
ε = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
==Методи розрахунку насадка Борда==<br />
<br />
Є декілька підходів до розрахунку насадка Борда,вони повязані з товщиною стінки отвору від якої залежить значення коефіцієнта витрат<br />
<br />
[[Файл:12345.png]]<br />
<br />
рис.3.Вди внутрішніх насадок<br />
<br />
Методи розрахунку подані у таблиці і графіку:<br />
<br />
[[Файл:2345.png]]<br />
<br />
[[Файл:345.png]]<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:345.png&diff=15193Файл:345.png2012-05-10T13:54:16Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div></div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15192Насадка Борда2012-05-10T13:53:52Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
==Методи розрахунку насадка Борда==<br />
<br />
Є декілька підходів до розрахунку насадка Борда,вони повязані з товщиною стінки отвору від якої залежить значення коефіцієнта витрат<br />
<br />
[[Файл:12345.png]]<br />
<br />
рис.3.Вди внутрішніх насадок<br />
<br />
Методи розрахунку подані у таблиці і графіку:<br />
<br />
[[Файл:2345.png]]<br />
<br />
[[Файл:345.png]]<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:2345.png&diff=15191Файл:2345.png2012-05-10T13:41:50Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div></div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15190Насадка Борда2012-05-10T13:40:25Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
==Методи розрахунку насадка Борда==<br />
<br />
Є декілька підходів до розрахунку насадка Борда,вони повязані з товщиною стінки отвору від якої залежить значення коефіцієнта витрат<br />
<br />
[[Файл:12345.png]]<br />
<br />
рис.3.Вди внутрішніх насадок<br />
<br />
Методи розрахунку подані у таблиці:<br />
<br />
[[Файл:2345.png]]<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15189Насадка Борда2012-05-10T13:39:58Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div><math><math>Вставте сюди формулу</math></math>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
==Методи розрахунку насадка Борда==<br />
<br />
Є декілька підходів до розрахунку насадка Борда,вони повязані з товщиною стінки отвору від якої залежить значення коефіцієнта витрат<br />
<br />
[[Файл:12345.png]]<br />
<br />
рис.3.Вди внутрішніх насадок<br />
<br />
Методи розрахунку подані у таблиці:<br />
<br />
[[Файл:2345.png]]<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:12345.png&diff=15188Файл:12345.png2012-05-10T13:16:43Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div></div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15187Насадка Борда2012-05-10T13:16:19Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
==Методи розрахунку насадка Борда==<br />
<br />
Є два підходи до розрахунку насадка Борда,вони повязані з товщиною стінки отвору від якої залежить значення коефіцієнта витрат<br />
<br />
[[Файл:12345.png]]<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15186Насадка Борда2012-05-10T13:10:30Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
==Методи розрахунку насадка Борда==<br />
<br />
Є два методи підходи до розрахунку насадка Борда,вони повязані з товщиною стінки отвору від якої залежить значення<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15185Насадка Борда2012-05-10T13:00:02Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
==Методи розрахунку насадка Борда==<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15053Насадка Борда2012-04-29T06:53:52Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Особливості насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15052Насадка Борда2012-04-29T06:38:54Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи меньше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15051Насадка Борда2012-04-29T06:34:07Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи більше, ніж насадок Вентурі. В результаті стиснення струменя в насадці утворюється вакуум і відбувається підсос рідини з резервуара.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15050Насадка Борда2012-04-29T06:11:29Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи менше, ніж насадок Вентурі.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15049Насадка Борда2012-04-29T06:10:38Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.Як видно, для насадка Борда стиснення в перерізі 2-2 виходить більшим, ніж для насадка Вентурі.<br />
<br />
У зв'язку з цією обставиною втрата напору, а також швидкість і вакуум в перерізі 2-2 для насадка Борда також виходять більшими, ніж для насадка Вентурі (при рівних інших умовах).Легко переконатися, що насадок Борда збільшує витрату рідини, яка витікає з отвору, але трохи менше, ніж насадок Вентурі.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15048Насадка Борда2012-04-29T06:06:16Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.Насадок Борда відрізняється від насадка Вентурі тільки умовами входу.Вважають, що довжина насадка Борда повинна бути не менше (3,5-е-4)D.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15047Насадка Борда2012-04-29T05:52:54Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка Борда є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів,тому значення коефіцієнтів витрати і швидкості менше за значенння коефіцієнтів в зовнішній насадці.<br />
<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15046Насадка Борда2012-04-29T05:49:32Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.Характерною особливістю насадка є те, що тиск у стисненому перерізі менший за атмосферний. Це положення доводиться рівнянням Бернуллі, складеним для стисненого і вихідного перерізів.<br />
<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15045Насадка Борда2012-04-29T05:47:28Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
==Застосування насадка Борда==<br />
<br />
Циліндричні насадки зустрічаються у вигляді деталей гідравлічних систем машин і споруд.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=15013Насадка Борда2012-04-27T10:43:26Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3. <br />
<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И. <br />
<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с. <br />
<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14884Насадка Борда2012-04-26T17:49:43Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И.<br />
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975. – 559 с.<br />
Дробинс В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – М.: Просвещение, 1982.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14843Обговорення:Насадка Борда2012-04-26T14:10:27Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>Люба Андрій гр.КА-21</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14841Насадка Борда2012-04-26T14:09:54Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з посудини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів теорему(що носить його ім'я) в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), нестала. Вона виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвору, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14840Насадка Борда2012-04-26T14:04:18Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] <br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14839Насадка Борда2012-04-26T13:57:55Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.1.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14838Насадка Борда2012-04-26T13:57:03Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Рис.1.<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
Рис.2.<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (Рис.3.)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14837Насадка Борда2012-04-26T13:55:57Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.<br />
Механика сплошной среды. Т.2 /Седов Л.И.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14836Насадка Борда2012-04-26T13:44:03Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14835Насадка Борда2012-04-26T13:37:19Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
[[Файл:Жан-Шарль_Борда.jpg|thumb|Жан Шарль де Борда]]<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14834Насадка Борда2012-04-26T13:36:32Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71<br />
<br />
== Джерела ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14833Насадка Борда2012-04-26T13:34:08Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14832Насадка Борда2012-04-26T13:33:55Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14831Насадка Борда2012-04-26T13:33:44Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14830Насадка Борда2012-04-26T13:33:24Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14829Насадка Борда2012-04-26T13:32:58Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14828Насадка Борда2012-04-26T13:32:02Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>'''Насадка Борда'''-(Насадка внутрішня) (рос. насадка внутренняя (Борда); англ. internal mouthpiece (Borda); нім. Inneneinsatz m, Borda-Inneneinsatz m, Innenaufsatz m) – круглоциліндрична насадка, розміщена з внутрішнього боку стінки посудини (або водойми), з якої вона живиться.<br />
Насадка Борда використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити [[насадок Вентурі ]].<br />
<br />
== Історія винекнення ==<br />
<br />
Внутрішня насадка Борда названа на честь французького вченого, фізика та геодезиста Шарля Жан Борда (4.5.1733, Дакс, — 19.2.1799, Париж)Член Паризької АН. Служив офіцером у армії, потім на флоті. Визначив (1792) довжину секундного маятника в Парижі і знайшов спосіб точного визначення періоду хитання маятника. 1766р. запропонував [[внутрішню насадку]] для збільшення витрати рідини, яка витікає з судини, при заданому перерізі вихідного отвору. Довів що носить його ім'я теорему в гідравліці про удар струменя рідини чи газу. Розробив одну із систем вертикальних осей астрономо-геодезичних інструментів.<br />
<br />
<br />
<br />
== Види насадок і області їх застосування ==<br />
<br />
[[Файл:Clip image018 0001.gif|thumb|left|]]<br />
<br />
Насадки (рис. 6.8) за формою патрубка можуть бути циліндричні зовнішні (а) і внутрішні (б), конічні, які сходяться (в) і розходяться (г) і коноідальні, виконані за формою струменя (д).<br />
Зовнішній циліндричний насадок (насадок Вентурі) застосовується для збільшення пропускної здатності отвору в якості водоскидних і дренажних труб<br />
<br />
Внутрішній циліндричний насадок (насадок Борда) використовується для спорожнення резервуарів, коли з конструктивних міркувань не можна встановити насадок Вентурі:<br />
<br />
Насадка, яка конічно сходиться (конфузор) дає можливість отримувати компактний струмінь, що володіє великою кінетичною енергією. Застосовується в соплах гідравлічних турбін, водострумних і парострумних насосах, гідромоніторах, брандспойти і т. д. Коефіцієнти закінчення для цих насадков залежать від кута конусності. Оптимальним є кут конусності, рівний 13,24':<br />
Eн = 0,982;<br />
<br />
Насадка, яка конічно розходиться (дифузор) застосовується в ежекторних установках, в димоходах, в аеродинамічних трубах, поливальних машинах, в каналах направляючого апарату насосів, в всмоктуючих трубах насосів і турбін і т. д. Розширення в області стисненого перерізу струменя, що виходить з отвору, дозволяє збільшити так звану вакуумну порожнину. Це дає збільшення витрати до 45-50%.<br />
Eн = 1;<br />
<br />
Коноідальний насадок має вхід, виконаний по контурах струменя, який виходить з отвору, тому втрати при русі рідини мінімальні. Він дозволяє майже в півтора рази збільшувати витрати через отвір, і виходящий струмінь має велику кінетичну енергію. Він має велике застосування в соплах гідравлічних турбін, в аеродинамічних трубах, в гідромоніторах, в мірних пристроях. Також використовується для дроблення і різання гірських порід. <br />
<br />
<br />
== Витікання рідини через внутрішню насадку ==<br />
<br />
<br />
<br />
<math>Q={{\mu }_{}}\omega \sqrt{2g{{H}_{c}}}</math> (1)<br />
<br />
<br />
де <math>{{H}_{c}}</math> - напір на рівні центру тяжіння отвору<br />
<math>{{\mu }_{}}</math> - коефіцієнт витрат великого отвору<br />
<br />
Формула (1) і значення <math>{{\mu }_{}}</math> можуть бути застосовані для отворів будь-якої форми.<br />
<br />
<br />
----<br />
[[Файл:розрахунок насадки.gif]] (рис.1)<br />
<br />
Приєднання насадка до отвору того ж діаметру змінює характер перебігу. Це добре можна показати, застосовуючи рівняння Бернуллі до січень 1-1 і 2-2, а потім 1-1 і 3-3.Як можна бачити на (рис.1), потік рідини в насадці можна розділити на дві зони. Основна частина - це власне струмінь. Течія в області стиснутого перерізу (2-2), несталий. Воно виникає внаслідок того, що при видаленні повітря з цієї області на початку руху, тут утворюється зона розрідження. Величину вакууму легко вимірюють за допомогою вакуумметра будь-якої конструкції. Наявність вакууму всередині насадка, приєднаного до отвору, сприяє додатковому підсосу рідини і збільшення пропускної здатності отвори, що визначається за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2.<br />
<br />
<br />
<math>{{Z}_{1}}+\frac{P1}{\rho g}+\frac{a1\nu _{1}^{2}}{2g}={{Z}_{2+}}\frac{P2}{\rho g}+\frac{a2\nu _{2}^{2}}{2g}+{{k}_{\omega 1-2}}</math> <br />
<br />
<br />
z1=H<br />
<br />
p1=pa<br />
<br />
<math>\rho </math>=0<br />
<br />
z2=0<br />
<br />
p2=pa-<math>\rho </math>ghвак<br />
<br />
<br />
<math>hw=hr={{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
Після підстановки значень визначається величина швидкості витікання через отвір при наявності насадка:<br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}=\frac{{{P}_{a}}}{\rho g}-\frac{\rho g{{h}_{}}}{\rho g}+\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{H}_{1}}+{{h}_{}}=\frac{a\nu _{c}^{2}}{2g}+{{\xi }_{}}\frac{\nu _{c}^{2}}{2g}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{\nu }_{=\varphi \sqrt{2g(H+{{h}_{}})}}}</math> (2)<br />
<br />
<br />
Як можна бачити, відбувається збільшення чинного напору на величину вакууму в області стиснутого перерізу. Якщо підставити значення вакууму для розглянутого зовнішнього циліндричного насадка <math>{{h}_{}}</math>=0,75Н, то величина швидкості витікання, а, отже, і витрати збільшиться в <br />
<math>\sqrt{1,75}=1,32</math> рази, тобто на 32%.<br />
При розгляді перерізів 1-1 і 3-3 будуть отримані формули зі своїми коефіцієнтами. Так, на рис.1 видно, що струмінь на виході з насадка займає весь переріз патрубка, тобто стиск на виході відсутній і коефіцієнт стиснення Eн = 1. У тому випадку, якщо струмінь не доходить до стінок патрубка, вакуум в стислому перерізі не утворюється, насадок не працює, витікання відбувається через отвір, і збільшення витрат немає. Для створення умов роботи насадка його довжина повинна бути не менше трьох розмірів отвору.<br />
Отже, розрахункові формули для насадков мають такий вигляд:<br />
<br />
<br />
<math>{{a}_{}}=2\varphi \sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}={{\mu }_{_{}}}{{\omega }_{}}\sqrt{2gH}</math><br />
<br />
<br />
де <math>{{a}_{}}</math> - коефіцієнт швидкості для насадка<br />
<br />
<math>{{Q}_{}}</math> - коефіцієнт витрати для насадка.<br />
<br />
Так як Eн = 1, то коефіцієнти <math>{{a}_{}}</math>, <math>{{Q}_{}}</math> рівні між собою.<br />
Значення коефіцієнтів залежать від виду насадків.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:насадка Борда.png]]<br />
<br />
<br />
Для внутрішньої циліндричної насадки <math>{{a}_{}}</math>=<math>{{Q}_{}}</math>=0,71</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14826Обговорення:Середня швидкість потоку2012-04-26T13:22:49Z<p>Andriy L.: Сторінка очищена</p>
<hr />
<div></div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&diff=14825Обговорення:Насадка Борда2012-04-26T13:20:49Z<p>Andriy L.: Створена сторінка: Люба Андрій гр.Ка-21</p>
<hr />
<div>Люба Андрій гр.Ка-21</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14817Середня швидкість потоку2012-04-26T12:48:17Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>=='''Середня швидкість потоку'''==<br />
'''Середньою швидкістю потоку''' <math> V </math> м/с у перерізі називається така однакова для всіх точок перерізу потоку швидкість руху речовини, при якій через цей переріз проходить та ж витрата, що і при дійсному розподілі швидкостях руху речовини.<br />
<br />
[[Файл:image026.jpg]]<br />
<br />
Рис.1. Епюра швидкостей.<br />
<br />
Широке коло питань технічної механіки рідини може бути вирішене за допомогою специфічного підходу до вивчення руху рідини, котрий називається методом [http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлика.com ''гідравліки''].<br />
<br />
Течію рідини подумки розбивають на ряд елементарних струминок,щоб вісь кожної з них була дотична до напрямку швидкості.<br />
<br />
<br />
[[Файл:Karp.PNG]]<br />
<br />
Рис.2. Рух потоку рідини.<br />
<br />
Потім дійсну течію з різними швидкостями окремих струминок заміняють розрахунковою моделлю потоку, котрий рухається як одне суцільне ціле з сталою для всіх частинок в даному перерізі швидкістю. При такій схематизації течії швидкості і прискорення в напряму, нормальному до основного руху, не враховуються. Для опису такої течії достатньо тільки однієї координати простору – відстані l вздовж вісі потоку від перерізу, що розглядається, відносно деякої початкової точки О.<br />
<br />
*'''Живим перерізом''' <math> {\omega}</math> м² називається площа поперечного перерізу потоку, яка нормальна до напрямку течії.<br />
Для розрахунку витрат використовують значення середньої швидкості потоку як усередненої характеристики інтенсивності протікання речовини. <br />
<br />
*'''Витратою потоку''' <math> Q </math> м3/c називається об’єм рідини , який протікає за одиницю часу через живий переріз потоку.<br />
<br />
<math>Q = \frac{W}{\tau}</math><br />
<br />
де W – об’єм рідини в м3, який протікає за час t в секундах (хвилинах, годинах) через живий переріз потоку.<br />
<br />
*<br />
<br />
''Середня швидкість потоку'' V , м/с, визначається за допомогою формули:<br />
<br />
<math>V = \frac{Q} {\omega}</math><br />
<br />
*Середня швидкість зв’язана з місцевими швидкостями u в окремих точках живого перерізу співвідношеннями:<br />
<br />
<math>V = \int_\omega (u) d\omega/\omega</math><br />
<br />
== Приклади застосування == <br />
<br />
*'''Середня швидкість потоку''' - використовують для обчислення масової витрати.<br />
Масова витрата може бути обчислена через густину речовини, площу перетину потоку і середню швидкість потоку у цьому перетині:<br />
<br />
[[Файл:123.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
<br />
Q — масова витрата;<br />
ρ — густина речовини;<br />
V — середня швидкість потоку;<br />
S — площа перетину потоку.<br />
*Також, '''середня швидкість''' потоку використовується у Формулі Борда-Карно. У перетині 1 середня швидкість потоку дорівнює ''V''<sub>1</sub>, тиск становить ''p''<sub>1</sub> і площа поперечного перерізу ''S''<sub>1</sub>. Відповідні величини для потоку у перетині 2&nbsp;— після розширення становлять ''V''<sub>2</sub>, ''p''<sub>2</sub> і ''S''<sub>2</sub>, відповідно. Коефіцієнт втрат ''ξ'' для цього раптового розширення дорівнює одиниці :''ξ'' = 1,0. Виходячи із закону збереження маси, вважаючи сталою густину рідини ''ρ'', ''об'ємна витрата'' через обидва перерізи повинна бути однаковою (умова нерозривності):<br />
:<math>S_1\, V_1\, = S_2\, V_2</math> &nbsp; &nbsp; звідки &nbsp; &nbsp; <math>V_2\, =\, \frac{S_1}{S_2}\, V_1.</math><br />
<br />
[[Файл:300.svg.png]]<br />
<br />
Рис.3. Раптове розширення потоку у трубі.<br />
<br />
*'''Використання середньої швидкості''' у формулі Дарсі-Вейсбаха, яка визначає втрати напору або втрати тиску при турбулентному режимі протікання нестискуваної рідини на гідравлічних опорах. <br />
Вперше формула була запропонована Ю. Вейсбахом (J. Weisbach) у 1845 році і була записана у вигляді:<br />
[[Файл:1.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
Δh — втрати напору на гідравлічному опорі;<br />
ξ — коефіцієнт втрат на тертя;<br />
V — середня швидкість руху рідини;<br />
g — прискорення вільного падіння.<br />
Величина називається швидкісним (або динамічним) напором.<br />
<br />
<br />
==Режими руху рідини ==<br />
<br />
''Режими руху рідини''. ''Критерій Рейнольдса''.<br />
<br />
[[Файл:Karp1.jpg]]<br />
<br />
Рис.4. Режими руху рідини. <br />
<br />
Існування двох принципово різних режимів руху рідини було помічено Г.Хагеном у 1839р. При вивченні особливостей протікання рідин з різними фізичними властивостями Рейнольдс встановив, що рух буває : ламінарний (від латинського lamina –шар) і турбулентний (від лат. turbulentus - безладний ).<br />
<br />
Ламінарним називається такий режим, коли потік рідини рухається окремими струминками або шарами і траєкторії окремих часток між собою не перетинаються. На практиці ламінарний режим має місце при русі рідин з великою в'язкістю (нафти, оливи), при русі рідин через тонкі трубки та в трубопроводах при малих швидкостях потоку.(a)<br />
<br />
Турбулентним називається такий режим, коли струминність потоку порушується, всі струминки перемішуються, і траєкторії часток, що рухаються набувають складної форми, перетинаючись між собою. На практиці частіше має місце турбулентний режим руху рідини.(b)<br />
<br />
[[Файл:121212.png]]<br />
<br />
В 1883р. Рейнольдс за результатом експериментальних досліджень встановив, що критерієм режиму руху рідини є безрозмірна величина, що являє собою відношення добутку середньої швидкості потоку V і характерного для випадку, що розглядається лінійного розміру L до кінематичної в'язкості рідини ν : VL/ν. Цей критерій (критерій подібності, див. розділ 8.2) називається числом Рейнольдса і позначається Re. Таким чином, число Рейнольдса можна визначити за формулою<br />
<br />
[[Файл:image323.gif]]<br />
<br />
<br />
== Джерела ==<br />
* Ландау Лев Давидович | Ландау Л.Д., Ліфшиц, Євген Михайлович | Ліфшиц О.М. - Курс теоретичної фізики Ландау і Ліфшиця | Теоретична фізика (Том 6. Гідродинаміка). Глава III. В'язка рідина. § 17. Середня швидкість потоку. Течії.<br />
* Колчунов В.І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.:НАУ, 2004.-336с.<br />
* Конспект лекцій з Гідрогазодинаміки для студентів груп КА,КТ.<br />
<br />
== ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14633Обговорення:Середня швидкість потоку2012-04-19T15:55:59Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>Люба Андрій КА-21<br />
<br />
<br />
Перевірте будь-ласка статтю</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14632Обговорення:Середня швидкість потоку2012-04-19T15:55:47Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>Люба Андрій КА-21<br />
Перевірте будь-ласка статтю</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14631Обговорення:Середня швидкість потоку2012-04-19T15:37:56Z<p>Andriy L.: Замінено вміст на «
Люба Андрій КА-21»</p>
<hr />
<div><br />
Люба Андрій КА-21</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14630Середня швидкість потоку2012-04-19T15:35:15Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>=='''Середня швидкість потоку'''==<br />
'''Середньою швидкістю потоку''' <math> V </math> м/с у перерізі називається така однакова для всіх точок перерізу потоку швидкість руху речовини, при якій через цей переріз проходить та ж витрата, що і при дійсному розподілі швидкостях руху речовини.<br />
<br />
[[Файл:image026.jpg]]<br />
<br />
Рис.1. Епюра швидкостей.<br />
<br />
Широке коло питань технічної механіки рідини може бути вирішене за допомогою специфічного підходу до вивчення руху рідини, котрий називається методом [http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлика.com ''гідравліки''].<br />
<br />
Течію рідини подумки розбивають на ряд елементарних струминок,щоб вісь кожної з них була дотична до напрямку швидкості.<br />
<br />
<br />
[[Файл:Karp.PNG]]<br />
<br />
Рис.2. Рух потоку рідини.<br />
<br />
Потім дійсну течію з різними швидкостями окремих струминок заміняють розрахунковою моделлю потоку, котрий рухається як одне суцільне ціле з сталою для всіх частинок в даному перерізі швидкістю. При такій схематизації течії швидкості і прискорення в напряму, нормальному до основного руху, не враховуються. Для опису такої течії достатньо тільки однієї координати простору – відстані l вздовж вісі потоку від перерізу, що розглядається, відносно деякої початкової точки О.<br />
<br />
*'''Живим перерізом''' <math> {\omega}</math> м² називається площа поперечного перерізу потоку, яка нормальна до напрямку течії.<br />
Для розрахунку витрат використовують значення середньої швидкості потоку як усередненої характеристики інтенсивності протікання речовини. <br />
<br />
*'''Витратою потоку''' <math> Q </math> м3/c називається об’єм рідини , який протікає за одиницю часу через живий переріз потоку.<br />
<br />
<math>Q = \frac{W}{\tau}</math><br />
<br />
де W – об’єм рідини в м3, який протікає за час t в секундах (хвилинах, годинах) через живий переріз потоку.<br />
<br />
*<br />
<br />
''Середня швидкість потоку'' V , м/с, визначається за допомогою формули:<br />
<br />
<math>V = \frac{Q} {\omega}</math><br />
<br />
*Середня швидкість зв’язана з місцевими швидкостями u в окремих точках живого перерізу співвідношеннями:<br />
<br />
<math>V = \int_\omega (u) d\omega/\omega</math><br />
<br />
== Приклади застосування == <br />
<br />
*'''Середня швидкість потоку''' - використовують для обчислення масової витрати.<br />
Масова витрата може бути обчислена через густину речовини, площу перетину потоку і середню швидкість потоку у цьому перетині:<br />
<br />
[[Файл:123.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
<br />
Q — масова витрата;<br />
ρ — густина речовини;<br />
V — середня швидкість потоку;<br />
S — площа перетину потоку.<br />
*Також, '''середня швидкість''' потоку використовується у Формулі Борда-Карно. У перетині 1 середня швидкість потоку дорівнює ''V''<sub>1</sub>, тиск становить ''p''<sub>1</sub> і площа поперечного перерізу ''S''<sub>1</sub>. Відповідні величини для потоку у перетині 2&nbsp;— після розширення становлять ''V''<sub>2</sub>, ''p''<sub>2</sub> і ''S''<sub>2</sub>, відповідно. Коефіцієнт втрат ''ξ'' для цього раптового розширення дорівнює одиниці :''ξ'' = 1,0. Виходячи із закону збереження маси, вважаючи сталою густину рідини ''ρ'', ''об'ємна витрата'' через обидва перерізи повинна бути однаковою (умова нерозривності):<br />
:<math>S_1\, V_1\, = S_2\, V_2</math> &nbsp; &nbsp; звідки &nbsp; &nbsp; <math>V_2\, =\, \frac{S_1}{S_2}\, V_1.</math><br />
<br />
[[Файл:300.svg.png]]<br />
<br />
Рис.3. Раптове розширення потоку у трубі.<br />
<br />
*'''Використання середньої швидкості''' у формулі Дарсі-Вейсбаха, яка визначає втрати напору або втрати тиску при турбулентному режимі протікання нестискуваної рідини на гідравлічних опорах. <br />
Вперше формула була запропонована Ю. Вейсбахом (J. Weisbach) у 1845 році і була записана у вигляді:<br />
[[Файл:1.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
Δh — втрати напору на гідравлічному опорі;<br />
ξ — коефіцієнт втрат на тертя;<br />
V — середня швидкість руху рідини;<br />
g — прискорення вільного падіння.<br />
Величина називається швидкісним (або динамічним) напором.<br />
<br />
<br />
==Режими руху рідини ==<br />
<br />
''Режими руху рідини''. ''Критерій Рейнольдса''.<br />
<br />
[[Файл:Karp1.jpg]]<br />
<br />
Рис.4. Режими руху рідини. <br />
<br />
Існування двох принципово різних режимів руху рідини було помічено Г.Хагеном у 1839р. При вивченні особливостей протікання рідин з різними фізичними властивостями Рейнольдс встановив, що рух буває : ламінарний (від латинського lamina –шар) і турбулентний (від лат. turbulentus - безладний ).<br />
<br />
Ламінарним називається такий режим, коли потік рідини рухається окремими струминками або шарами і траєкторії окремих часток між собою не перетинаються. На практиці ламінарний режим має місце при русі рідин з великою в'язкістю (нафти, оливи), при русі рідин через тонкі трубки та в трубопроводах при малих швидкостях потоку.(a)<br />
<br />
Турбулентним називається такий режим, коли струминність потоку порушується, всі струминки перемішуються, і траєкторії часток, що рухаються набувають складної форми, перетинаючись між собою. На практиці частіше має місце турбулентний режим руху рідини.(b)<br />
<br />
[[Файл:121212.png]]<br />
<br />
В 1883р. Рейнольдс за результатом експериментальних досліджень встановив, що критерієм режиму руху рідини є безрозмірна величина, що являє собою відношення добутку середньої швидкості потоку V і характерного для випадку, що розглядається лінійного розміру L до кінематичної в'язкості рідини ν : VL/ν. Цей критерій (критерій подібності, див. розділ 8.2) називається числом Рейнольдса і позначається Re. Таким чином, число Рейнольдса можна визначити за формулою<br />
<br />
[[Файл:image323.gif]]<br />
<br />
'''Ламінарний режим'''<br />
<br />
З формули [[Файл:image0025.gif]] знаходимо<br />
<br />
[[Файл:image0026.gif]]<br />
<br />
Оскільки hL=IL то<br />
<br />
[[Файл:image0027.gif]] (1)<br />
<br />
Тобто втрата напору по довжині трубопроводу при ламінарній течії пропорційна швидкості в першому степені. Це формула Пуазейля-Гагена (Хагена). Вона була отримана експериментально Г.Гагеном в 1839р., а згодом, незалежно у 1840р. Ж.Пуазейлем.<br />
Формулу(1)можна привести до виду формули Дарсі-Вейсбаха. Для цього помножимо(1) і розділимо на 2ν і замінимо r на d, тоді<br />
<br />
[[Файл:image0028.gif]] (2)<br />
<br />
Вираз приводиться до виду формули Дарсі-Вейсбаха, якщо покласти, що<br />
<br />
[[Файл:image029.gif]](3)<br />
<br />
тоді<br />
<br />
[[Файл:image030.gif]](4)<br />
<br />
Таким чином, при ламінарній течії представляється можливим аналітично вирішити задачу про гідравлічний опір.<br />
Значення λ з справедливо для сталої течії. При вході рідини в трубу квадратична залежність для швидкості встановлюється на шляху lпоч≈(40…50)d. Цю ділянку називають початковою. Для неї λпоч≈1,2 λлам .<br />
<br />
'''Турбулентний режим'''<br />
<br />
Турбулента течія має місце, коли число Re більше від критичного значення.Для турбулентної течії характерне хаотичне перемішування мікрооб'ємів рідини по всьому перетину.Розрахунок втрат при турбулентному режимі протікання проводять з формулою Дарсі-Вейсбаха (4), і основне завдання і складність тут полягає у визначенні гідравлічного коефіцієнта тертя або коефіцієнта Дарсі λ.<br />
<br />
[[Файл:image032.gif]]<br />
<br />
Рис.5. Результати дослідів І.Нікурадзе<br />
<br />
У 1933р. опубліковані результати дослідів І.Нікурадзе в трубах із штучно створеною шорсткістю. Результати дослідів показані на рис.5. у вигляді графіка, розглядаючи який, можна виділити чотири зони із специфічною зміною коефіцієнта λ залежно від Re у кожній із зон.<br />
1.Ламінарний режим.<br />
2.Перехідна область.<br />
3.Зона гладкостінного опору.<br />
4.Зона доквадратичного опору.<br />
5.Зона квадратичного опору.<br />
При великих числах Re, товщина ламінарної плівки дуже мала, виступи шорсткості огинаються турбулентним потоком з вихроутворенням за кожним виступом. Гідравлічний коефіцієнт тертя в цьому випадку не залежить від числа Рейнольдса, а визначається тільки відносною еквівалентною шорсткістю. Втрати напору пропорційні швидкості в другому степені.<br />
<br />
[[Файл:image043.gif]]<br />
<br />
Рис.6. Графік ВТІ-Муріна<br />
<br />
В дослідах Нікурадзе використовувалися труби із штучною шорсткістю, що створювало деякі сумніви при перенесенні даних на технічні труби. В СРСР досліди з технічними трубами були проведені в ВТІ Р. А. Муріним. Графік Муріна приведений на рис.6. При розрахунках трубопроводу переважно користуватися графіком ВТІ. Цей графік відрізняється дещо від графіка Нікурадзе (рис.5.), що пояснюється впливом на потік природної шорсткості.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
* Ландау Лев Давидович | Ландау Л.Д., Ліфшиц, Євген Михайлович | Ліфшиц О.М. - Курс теоретичної фізики Ландау і Ліфшиця | Теоретична фізика (Том 6. Гідродинаміка). Глава III. В'язка рідина. § 17. Середня швидкість потоку. Течії.<br />
* Колчунов В.І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.:НАУ, 2004.-336с.<br />
* Конспект лекцій з Гідрогазодинаміки для студентів груп КА,КТ.<br />
<br />
== ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14629Середня швидкість потоку2012-04-19T15:34:46Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>=='''Середня швидкість потоку'''==<br />
'''Середньою швидкістю потоку''' <math> V </math> м/с у перерізі називається така однакова для всіх точок перерізу потоку швидкість руху речовини, при якій через цей переріз проходить та ж витрата, що і при дійсному розподілі швидкостях руху речовини.<br />
<br />
[[Файл:image026.jpg]]<br />
<br />
Рис.1. Епюра швидкостей<br />
<br />
Широке коло питань технічної механіки рідини може бути вирішене за допомогою специфічного підходу до вивчення руху рідини, котрий називається методом [http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлика.com ''гідравліки''].<br />
<br />
Течію рідини подумки розбивають на ряд елементарних струминок,щоб вісь кожної з них була дотична до напрямку швидкості.<br />
<br />
<br />
[[Файл:Karp.PNG]]<br />
<br />
Рис.2. Рух потоку рідини.<br />
<br />
Потім дійсну течію з різними швидкостями окремих струминок заміняють розрахунковою моделлю потоку, котрий рухається як одне суцільне ціле з сталою для всіх частинок в даному перерізі швидкістю. При такій схематизації течії швидкості і прискорення в напряму, нормальному до основного руху, не враховуються. Для опису такої течії достатньо тільки однієї координати простору – відстані l вздовж вісі потоку від перерізу, що розглядається, відносно деякої початкової точки О.<br />
<br />
*'''Живим перерізом''' <math> {\omega}</math> м² називається площа поперечного перерізу потоку, яка нормальна до напрямку течії.<br />
Для розрахунку витрат використовують значення середньої швидкості потоку як усередненої характеристики інтенсивності протікання речовини. <br />
<br />
*'''Витратою потоку''' <math> Q </math> м3/c називається об’єм рідини , який протікає за одиницю часу через живий переріз потоку.<br />
<br />
<math>Q = \frac{W}{\tau}</math><br />
<br />
де W – об’єм рідини в м3, який протікає за час t в секундах (хвилинах, годинах) через живий переріз потоку.<br />
<br />
*<br />
<br />
''Середня швидкість потоку'' V , м/с, визначається за допомогою формули:<br />
<br />
<math>V = \frac{Q} {\omega}</math><br />
<br />
*Середня швидкість зв’язана з місцевими швидкостями u в окремих точках живого перерізу співвідношеннями:<br />
<br />
<math>V = \int_\omega (u) d\omega/\omega</math><br />
<br />
== Приклади застосування == <br />
<br />
*'''Середня швидкість потоку''' - використовують для обчислення масової витрати.<br />
Масова витрата може бути обчислена через густину речовини, площу перетину потоку і середню швидкість потоку у цьому перетині:<br />
<br />
[[Файл:123.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
<br />
Q — масова витрата;<br />
ρ — густина речовини;<br />
V — середня швидкість потоку;<br />
S — площа перетину потоку.<br />
*Також, '''середня швидкість''' потоку використовується у Формулі Борда-Карно. У перетині 1 середня швидкість потоку дорівнює ''V''<sub>1</sub>, тиск становить ''p''<sub>1</sub> і площа поперечного перерізу ''S''<sub>1</sub>. Відповідні величини для потоку у перетині 2&nbsp;— після розширення становлять ''V''<sub>2</sub>, ''p''<sub>2</sub> і ''S''<sub>2</sub>, відповідно. Коефіцієнт втрат ''ξ'' для цього раптового розширення дорівнює одиниці :''ξ'' = 1,0. Виходячи із закону збереження маси, вважаючи сталою густину рідини ''ρ'', ''об'ємна витрата'' через обидва перерізи повинна бути однаковою (умова нерозривності):<br />
:<math>S_1\, V_1\, = S_2\, V_2</math> &nbsp; &nbsp; звідки &nbsp; &nbsp; <math>V_2\, =\, \frac{S_1}{S_2}\, V_1.</math><br />
<br />
[[Файл:300.svg.png]]<br />
<br />
Рис.3. Раптове розширення потоку у трубі.<br />
<br />
*'''Використання середньої швидкості''' у формулі Дарсі-Вейсбаха, яка визначає втрати напору або втрати тиску при турбулентному режимі протікання нестискуваної рідини на гідравлічних опорах. <br />
Вперше формула була запропонована Ю. Вейсбахом (J. Weisbach) у 1845 році і була записана у вигляді:<br />
[[Файл:1.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
Δh — втрати напору на гідравлічному опорі;<br />
ξ — коефіцієнт втрат на тертя;<br />
V — середня швидкість руху рідини;<br />
g — прискорення вільного падіння.<br />
Величина називається швидкісним (або динамічним) напором.<br />
<br />
<br />
==Режими руху рідини ==<br />
<br />
''Режими руху рідини''. ''Критерій Рейнольдса''.<br />
<br />
[[Файл:Karp1.jpg]]<br />
<br />
Рис.4. Режими руху рідини. <br />
<br />
Існування двох принципово різних режимів руху рідини було помічено Г.Хагеном у 1839р. При вивченні особливостей протікання рідин з різними фізичними властивостями Рейнольдс встановив, що рух буває : ламінарний (від латинського lamina –шар) і турбулентний (від лат. turbulentus - безладний ).<br />
<br />
Ламінарним називається такий режим, коли потік рідини рухається окремими струминками або шарами і траєкторії окремих часток між собою не перетинаються. На практиці ламінарний режим має місце при русі рідин з великою в'язкістю (нафти, оливи), при русі рідин через тонкі трубки та в трубопроводах при малих швидкостях потоку.(a)<br />
<br />
Турбулентним називається такий режим, коли струминність потоку порушується, всі струминки перемішуються, і траєкторії часток, що рухаються набувають складної форми, перетинаючись між собою. На практиці частіше має місце турбулентний режим руху рідини.(b)<br />
<br />
[[Файл:121212.png]]<br />
<br />
В 1883р. Рейнольдс за результатом експериментальних досліджень встановив, що критерієм режиму руху рідини є безрозмірна величина, що являє собою відношення добутку середньої швидкості потоку V і характерного для випадку, що розглядається лінійного розміру L до кінематичної в'язкості рідини ν : VL/ν. Цей критерій (критерій подібності, див. розділ 8.2) називається числом Рейнольдса і позначається Re. Таким чином, число Рейнольдса можна визначити за формулою<br />
<br />
[[Файл:image323.gif]]<br />
<br />
'''Ламінарний режим'''<br />
<br />
З формули [[Файл:image0025.gif]] знаходимо<br />
<br />
[[Файл:image0026.gif]]<br />
<br />
Оскільки hL=IL то<br />
<br />
[[Файл:image0027.gif]] (1)<br />
<br />
Тобто втрата напору по довжині трубопроводу при ламінарній течії пропорційна швидкості в першому степені. Це формула Пуазейля-Гагена (Хагена). Вона була отримана експериментально Г.Гагеном в 1839р., а згодом, незалежно у 1840р. Ж.Пуазейлем.<br />
Формулу(1)можна привести до виду формули Дарсі-Вейсбаха. Для цього помножимо(1) і розділимо на 2ν і замінимо r на d, тоді<br />
<br />
[[Файл:image0028.gif]] (2)<br />
<br />
Вираз приводиться до виду формули Дарсі-Вейсбаха, якщо покласти, що<br />
<br />
[[Файл:image029.gif]](3)<br />
<br />
тоді<br />
<br />
[[Файл:image030.gif]](4)<br />
<br />
Таким чином, при ламінарній течії представляється можливим аналітично вирішити задачу про гідравлічний опір.<br />
Значення λ з справедливо для сталої течії. При вході рідини в трубу квадратична залежність для швидкості встановлюється на шляху lпоч≈(40…50)d. Цю ділянку називають початковою. Для неї λпоч≈1,2 λлам .<br />
<br />
'''Турбулентний режим'''<br />
<br />
Турбулента течія має місце, коли число Re більше від критичного значення.Для турбулентної течії характерне хаотичне перемішування мікрооб'ємів рідини по всьому перетину.Розрахунок втрат при турбулентному режимі протікання проводять з формулою Дарсі-Вейсбаха (4), і основне завдання і складність тут полягає у визначенні гідравлічного коефіцієнта тертя або коефіцієнта Дарсі λ.<br />
<br />
[[Файл:image032.gif]]<br />
<br />
Рис.5. Результати дослідів І.Нікурадзе<br />
<br />
У 1933р. опубліковані результати дослідів І.Нікурадзе в трубах із штучно створеною шорсткістю. Результати дослідів показані на рис.5. у вигляді графіка, розглядаючи який, можна виділити чотири зони із специфічною зміною коефіцієнта λ залежно від Re у кожній із зон.<br />
1.Ламінарний режим.<br />
2.Перехідна область.<br />
3.Зона гладкостінного опору.<br />
4.Зона доквадратичного опору.<br />
5.Зона квадратичного опору.<br />
При великих числах Re, товщина ламінарної плівки дуже мала, виступи шорсткості огинаються турбулентним потоком з вихроутворенням за кожним виступом. Гідравлічний коефіцієнт тертя в цьому випадку не залежить від числа Рейнольдса, а визначається тільки відносною еквівалентною шорсткістю. Втрати напору пропорційні швидкості в другому степені.<br />
<br />
[[Файл:image043.gif]]<br />
<br />
Рис.6. Графік ВТІ-Муріна<br />
<br />
В дослідах Нікурадзе використовувалися труби із штучною шорсткістю, що створювало деякі сумніви при перенесенні даних на технічні труби. В СРСР досліди з технічними трубами були проведені в ВТІ Р. А. Муріним. Графік Муріна приведений на рис.6. При розрахунках трубопроводу переважно користуватися графіком ВТІ. Цей графік відрізняється дещо від графіка Нікурадзе (рис.5.), що пояснюється впливом на потік природної шорсткості.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
* Ландау Лев Давидович | Ландау Л.Д., Ліфшиц, Євген Михайлович | Ліфшиц О.М. - Курс теоретичної фізики Ландау і Ліфшиця | Теоретична фізика (Том 6. Гідродинаміка). Глава III. В'язка рідина. § 17. Середня швидкість потоку. Течії.<br />
* Колчунов В.І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.:НАУ, 2004.-336с.<br />
* Конспект лекцій з Гідрогазодинаміки для студентів груп КА,КТ.<br />
<br />
== ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Image043.gif&diff=14628Файл:Image043.gif2012-04-19T15:34:14Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div></div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14627Середня швидкість потоку2012-04-19T15:33:46Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>=='''Середня швидкість потоку'''==<br />
'''Середньою швидкістю потоку''' <math> V </math> м/с у перерізі називається така однакова для всіх точок перерізу потоку швидкість руху речовини, при якій через цей переріз проходить та ж витрата, що і при дійсному розподілі швидкостях руху речовини.<br />
<br />
[[Файл:image026.jpg]]<br />
<br />
Рис.1. Епюра швидкостей<br />
<br />
Широке коло питань технічної механіки рідини може бути вирішене за допомогою специфічного підходу до вивчення руху рідини, котрий називається методом [http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлика.com ''гідравліки''].<br />
<br />
Течію рідини подумки розбивають на ряд елементарних струминок,щоб вісь кожної з них була дотична до напрямку швидкості.<br />
<br />
<br />
[[Файл:Karp.PNG]]<br />
<br />
Рис.2. Рух потоку рідини.<br />
<br />
Потім дійсну течію з різними швидкостями окремих струминок заміняють розрахунковою моделлю потоку, котрий рухається як одне суцільне ціле з сталою для всіх частинок в даному перерізі швидкістю. При такій схематизації течії швидкості і прискорення в напряму, нормальному до основного руху, не враховуються. Для опису такої течії достатньо тільки однієї координати простору – відстані l вздовж вісі потоку від перерізу, що розглядається, відносно деякої початкової точки О.<br />
<br />
*'''Живим перерізом''' <math> {\omega}</math> м² називається площа поперечного перерізу потоку, яка нормальна до напрямку течії.<br />
Для розрахунку витрат використовують значення середньої швидкості потоку як усередненої характеристики інтенсивності протікання речовини. <br />
<br />
*'''Витратою потоку''' <math> Q </math> м3/c називається об’єм рідини , який протікає за одиницю часу через живий переріз потоку.<br />
<br />
<math>Q = \frac{W}{\tau}</math><br />
<br />
де W – об’єм рідини в м3, який протікає за час t в секундах (хвилинах, годинах) через живий переріз потоку.<br />
<br />
*<br />
<br />
''Середня швидкість потоку'' V , м/с, визначається за допомогою формули:<br />
<br />
<math>V = \frac{Q} {\omega}</math><br />
<br />
*Середня швидкість зв’язана з місцевими швидкостями u в окремих точках живого перерізу співвідношеннями:<br />
<br />
<math>V = \int_\omega (u) d\omega/\omega</math><br />
<br />
== Приклади застосування == <br />
<br />
*'''Середня швидкість потоку''' - використовують для обчислення масової витрати.<br />
Масова витрата може бути обчислена через густину речовини, площу перетину потоку і середню швидкість потоку у цьому перетині:<br />
<br />
[[Файл:123.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
<br />
Q — масова витрата;<br />
ρ — густина речовини;<br />
V — середня швидкість потоку;<br />
S — площа перетину потоку.<br />
*Також, '''середня швидкість''' потоку використовується у Формулі Борда-Карно. У перетині 1 середня швидкість потоку дорівнює ''V''<sub>1</sub>, тиск становить ''p''<sub>1</sub> і площа поперечного перерізу ''S''<sub>1</sub>. Відповідні величини для потоку у перетині 2&nbsp;— після розширення становлять ''V''<sub>2</sub>, ''p''<sub>2</sub> і ''S''<sub>2</sub>, відповідно. Коефіцієнт втрат ''ξ'' для цього раптового розширення дорівнює одиниці :''ξ'' = 1,0. Виходячи із закону збереження маси, вважаючи сталою густину рідини ''ρ'', ''об'ємна витрата'' через обидва перерізи повинна бути однаковою (умова нерозривності):<br />
:<math>S_1\, V_1\, = S_2\, V_2</math> &nbsp; &nbsp; звідки &nbsp; &nbsp; <math>V_2\, =\, \frac{S_1}{S_2}\, V_1.</math><br />
<br />
[[Файл:300.svg.png]]<br />
<br />
Рис.3. Раптове розширення потоку у трубі.<br />
<br />
*'''Використання середньої швидкості''' у формулі Дарсі-Вейсбаха, яка визначає втрати напору або втрати тиску при турбулентному режимі протікання нестискуваної рідини на гідравлічних опорах. <br />
Вперше формула була запропонована Ю. Вейсбахом (J. Weisbach) у 1845 році і була записана у вигляді:<br />
[[Файл:1.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
Δh — втрати напору на гідравлічному опорі;<br />
ξ — коефіцієнт втрат на тертя;<br />
V — середня швидкість руху рідини;<br />
g — прискорення вільного падіння.<br />
Величина називається швидкісним (або динамічним) напором.<br />
<br />
<br />
==Режими руху рідини ==<br />
<br />
''Режими руху рідини''. ''Критерій Рейнольдса''.<br />
<br />
[[Файл:Karp1.jpg]]<br />
<br />
Рис.4. Режими руху рідини. <br />
<br />
Існування двох принципово різних режимів руху рідини було помічено Г.Хагеном у 1839р. При вивченні особливостей протікання рідин з різними фізичними властивостями Рейнольдс встановив, що рух буває : ламінарний (від латинського lamina –шар) і турбулентний (від лат. turbulentus - безладний ).<br />
<br />
Ламінарним називається такий режим, коли потік рідини рухається окремими струминками або шарами і траєкторії окремих часток між собою не перетинаються. На практиці ламінарний режим має місце при русі рідин з великою в'язкістю (нафти, оливи), при русі рідин через тонкі трубки та в трубопроводах при малих швидкостях потоку.(a)<br />
<br />
Турбулентним називається такий режим, коли струминність потоку порушується, всі струминки перемішуються, і траєкторії часток, що рухаються набувають складної форми, перетинаючись між собою. На практиці частіше має місце турбулентний режим руху рідини.(b)<br />
<br />
[[Файл:121212.png]]<br />
<br />
В 1883р. Рейнольдс за результатом експериментальних досліджень встановив, що критерієм режиму руху рідини є безрозмірна величина, що являє собою відношення добутку середньої швидкості потоку V і характерного для випадку, що розглядається лінійного розміру L до кінематичної в'язкості рідини ν : VL/ν. Цей критерій (критерій подібності, див. розділ 8.2) називається числом Рейнольдса і позначається Re. Таким чином, число Рейнольдса можна визначити за формулою<br />
<br />
[[Файл:image323.gif]]<br />
<br />
'''Ламінарний режим'''<br />
<br />
З формули [[Файл:image0025.gif]] знаходимо<br />
<br />
[[Файл:image0026.gif]]<br />
<br />
Оскільки hL=IL то<br />
<br />
[[Файл:image0027.gif]] (1)<br />
<br />
Тобто втрата напору по довжині трубопроводу при ламінарній течії пропорційна швидкості в першому степені. Це формула Пуазейля-Гагена (Хагена). Вона була отримана експериментально Г.Гагеном в 1839р., а згодом, незалежно у 1840р. Ж.Пуазейлем.<br />
Формулу(1)можна привести до виду формули Дарсі-Вейсбаха. Для цього помножимо(1) і розділимо на 2ν і замінимо r на d, тоді<br />
<br />
[[Файл:image0028.gif]] (2)<br />
<br />
Вираз приводиться до виду формули Дарсі-Вейсбаха, якщо покласти, що<br />
<br />
[[Файл:image029.gif]](3)<br />
<br />
тоді<br />
<br />
[[Файл:image030.gif]](4)<br />
<br />
Таким чином, при ламінарній течії представляється можливим аналітично вирішити задачу про гідравлічний опір.<br />
Значення λ з справедливо для сталої течії. При вході рідини в трубу квадратична залежність для швидкості встановлюється на шляху lпоч≈(40…50)d. Цю ділянку називають початковою. Для неї λпоч≈1,2 λлам .<br />
<br />
'''Турбулентний режим'''<br />
<br />
Турбулента течія має місце, коли число Re більше від критичного значення.Для турбулентної течії характерне хаотичне перемішування мікрооб'ємів рідини по всьому перетину.Розрахунок втрат при турбулентному режимі протікання проводять з формулою Дарсі-Вейсбаха (4), і основне завдання і складність тут полягає у визначенні гідравлічного коефіцієнта тертя або коефіцієнта Дарсі λ.<br />
<br />
[[Файл:image032.gif]]<br />
Рис.5. Результати дослідів І.Нікурадзе<br />
<br />
У 1933р. опубліковані результати дослідів І.Нікурадзе в трубах із штучно створеною шорсткістю. Результати дослідів показані на рис.5. у вигляді графіка, розглядаючи який, можна виділити чотири зони із специфічною зміною коефіцієнта λ залежно від Re у кожній із зон.<br />
1.Ламінарний режим.<br />
2.Перехідна область.<br />
3.Зона гладкостінного опору.<br />
4.Зона доквадратичного опору.<br />
5.Зона квадратичного опору.<br />
При великих числах Re, товщина ламінарної плівки дуже мала, виступи шорсткості огинаються турбулентним потоком з вихроутворенням за кожним виступом. Гідравлічний коефіцієнт тертя в цьому випадку не залежить від числа Рейнольдса, а визначається тільки відносною еквівалентною шорсткістю. Втрати напору пропорційні швидкості в другому степені.<br />
<br />
[[Файл:image043.gif]]<br />
Рис.6. Графік ВТІ-Муріна<br />
<br />
В дослідах Нікурадзе використовувалися труби із штучною шорсткістю, що створювало деякі сумніви при перенесенні даних на технічні труби. В СРСР досліди з технічними трубами були проведені в ВТІ Р. А. Муріним. Графік Муріна приведений на рис.6. При розрахунках трубопроводу переважно користуватися графіком ВТІ. Цей графік відрізняється дещо від графіка Нікурадзе (рис.5.), що пояснюється впливом на потік природної шорсткості.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
* Ландау Лев Давидович | Ландау Л.Д., Ліфшиц, Євген Михайлович | Ліфшиц О.М. - Курс теоретичної фізики Ландау і Ліфшиця | Теоретична фізика (Том 6. Гідродинаміка). Глава III. В'язка рідина. § 17. Середня швидкість потоку. Течії.<br />
* Колчунов В.І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.:НАУ, 2004.-336с.<br />
* Конспект лекцій з Гідрогазодинаміки для студентів груп КА,КТ.<br />
<br />
== ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14626Середня швидкість потоку2012-04-19T15:27:39Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>=='''Середня швидкість потоку'''==<br />
'''Середньою швидкістю потоку''' <math> V </math> м/с у перерізі називається така однакова для всіх точок перерізу потоку швидкість руху речовини, при якій через цей переріз проходить та ж витрата, що і при дійсному розподілі швидкостях руху речовини.<br />
<br />
[[Файл:image026.jpg]]<br />
<br />
Рис.1. Епюра швидкостей<br />
<br />
Широке коло питань технічної механіки рідини може бути вирішене за допомогою специфічного підходу до вивчення руху рідини, котрий називається методом [http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлика.com ''гідравліки''].<br />
<br />
Течію рідини подумки розбивають на ряд елементарних струминок,щоб вісь кожної з них була дотична до напрямку швидкості.<br />
<br />
<br />
[[Файл:Karp.PNG]]<br />
<br />
Рис.2. Рух потоку рідини.<br />
<br />
Потім дійсну течію з різними швидкостями окремих струминок заміняють розрахунковою моделлю потоку, котрий рухається як одне суцільне ціле з сталою для всіх частинок в даному перерізі швидкістю. При такій схематизації течії швидкості і прискорення в напряму, нормальному до основного руху, не враховуються. Для опису такої течії достатньо тільки однієї координати простору – відстані l вздовж вісі потоку від перерізу, що розглядається, відносно деякої початкової точки О.<br />
<br />
*'''Живим перерізом''' <math> {\omega}</math> м² називається площа поперечного перерізу потоку, яка нормальна до напрямку течії.<br />
Для розрахунку витрат використовують значення середньої швидкості потоку як усередненої характеристики інтенсивності протікання речовини. <br />
<br />
*'''Витратою потоку''' <math> Q </math> м3/c називається об’єм рідини , який протікає за одиницю часу через живий переріз потоку.<br />
<br />
<math>Q = \frac{W}{\tau}</math><br />
<br />
де W – об’єм рідини в м3, який протікає за час t в секундах (хвилинах, годинах) через живий переріз потоку.<br />
<br />
*<br />
<br />
''Середня швидкість потоку'' V , м/с, визначається за допомогою формули:<br />
<br />
<math>V = \frac{Q} {\omega}</math><br />
<br />
*Середня швидкість зв’язана з місцевими швидкостями u в окремих точках живого перерізу співвідношеннями:<br />
<br />
<math>V = \int_\omega (u) d\omega/\omega</math><br />
<br />
== Приклади застосування == <br />
<br />
*'''Середня швидкість потоку''' - використовують для обчислення масової витрати.<br />
Масова витрата може бути обчислена через густину речовини, площу перетину потоку і середню швидкість потоку у цьому перетині:<br />
<br />
[[Файл:123.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
<br />
Q — масова витрата;<br />
ρ — густина речовини;<br />
V — середня швидкість потоку;<br />
S — площа перетину потоку.<br />
*Також, '''середня швидкість''' потоку використовується у Формулі Борда-Карно. У перетині 1 середня швидкість потоку дорівнює ''V''<sub>1</sub>, тиск становить ''p''<sub>1</sub> і площа поперечного перерізу ''S''<sub>1</sub>. Відповідні величини для потоку у перетині 2&nbsp;— після розширення становлять ''V''<sub>2</sub>, ''p''<sub>2</sub> і ''S''<sub>2</sub>, відповідно. Коефіцієнт втрат ''ξ'' для цього раптового розширення дорівнює одиниці :''ξ'' = 1,0. Виходячи із закону збереження маси, вважаючи сталою густину рідини ''ρ'', ''об'ємна витрата'' через обидва перерізи повинна бути однаковою (умова нерозривності):<br />
:<math>S_1\, V_1\, = S_2\, V_2</math> &nbsp; &nbsp; звідки &nbsp; &nbsp; <math>V_2\, =\, \frac{S_1}{S_2}\, V_1.</math><br />
<br />
[[Файл:300.svg.png]]<br />
<br />
Рис.3. Раптове розширення потоку у трубі.<br />
<br />
*'''Використання середньої швидкості''' у формулі Дарсі-Вейсбаха, яка визначає втрати напору або втрати тиску при турбулентному режимі протікання нестискуваної рідини на гідравлічних опорах. <br />
Вперше формула була запропонована Ю. Вейсбахом (J. Weisbach) у 1845 році і була записана у вигляді:<br />
[[Файл:1.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
Δh — втрати напору на гідравлічному опорі;<br />
ξ — коефіцієнт втрат на тертя;<br />
V — середня швидкість руху рідини;<br />
g — прискорення вільного падіння.<br />
Величина називається швидкісним (або динамічним) напором.<br />
<br />
<br />
==Режими руху рідини ==<br />
<br />
''Режими руху рідини''. ''Критерій Рейнольдса''.<br />
<br />
[[Файл:Karp1.jpg]]<br />
<br />
Рис.4. Режими руху рідини. <br />
<br />
Існування двох принципово різних режимів руху рідини було помічено Г.Хагеном у 1839р. При вивченні особливостей протікання рідин з різними фізичними властивостями Рейнольдс встановив, що рух буває : ламінарний (від латинського lamina –шар) і турбулентний (від лат. turbulentus - безладний ).<br />
<br />
Ламінарним називається такий режим, коли потік рідини рухається окремими струминками або шарами і траєкторії окремих часток між собою не перетинаються. На практиці ламінарний режим має місце при русі рідин з великою в'язкістю (нафти, оливи), при русі рідин через тонкі трубки та в трубопроводах при малих швидкостях потоку.(a)<br />
<br />
Турбулентним називається такий режим, коли струминність потоку порушується, всі струминки перемішуються, і траєкторії часток, що рухаються набувають складної форми, перетинаючись між собою. На практиці частіше має місце турбулентний режим руху рідини.(b)<br />
<br />
[[Файл:121212.png]]<br />
<br />
В 1883р. Рейнольдс за результатом експериментальних досліджень встановив, що критерієм режиму руху рідини є безрозмірна величина, що являє собою відношення добутку середньої швидкості потоку V і характерного для випадку, що розглядається лінійного розміру L до кінематичної в'язкості рідини ν : VL/ν. Цей критерій (критерій подібності, див. розділ 8.2) називається числом Рейнольдса і позначається Re. Таким чином, число Рейнольдса можна визначити за формулою<br />
<br />
[[Файл:image323.gif]]<br />
<br />
'''Ламінарний режим'''<br />
<br />
З формули [[Файл:image0025.gif]] знаходимо<br />
<br />
[[Файл:image0026.gif]]<br />
<br />
Оскільки hL=IL то<br />
<br />
[[Файл:image0027.gif]] (1)<br />
<br />
Тобто втрата напору по довжині трубопроводу при ламінарній течії пропорційна швидкості в першому степені. Це формула Пуазейля-Гагена (Хагена). Вона була отримана експериментально Г.Гагеном в 1839р., а згодом, незалежно у 1840р. Ж.Пуазейлем.<br />
Формулу(1)можна привести до виду формули Дарсі-Вейсбаха. Для цього помножимо(1) і розділимо на 2ν і замінимо r на d, тоді<br />
<br />
[[Файл:image0028.gif]] (2)<br />
<br />
Вираз приводиться до виду формули Дарсі-Вейсбаха, якщо покласти, що<br />
<br />
[[Файл:image029.gif]](3)<br />
<br />
тоді<br />
<br />
[[Файл:image030.gif]](4)<br />
<br />
Таким чином, при ламінарній течії представляється можливим аналітично вирішити задачу про гідравлічний опір.<br />
Значення λ з справедливо для сталої течії. При вході рідини в трубу квадратична залежність для швидкості встановлюється на шляху lпоч≈(40…50)d. Цю ділянку називають початковою. Для неї λпоч≈1,2 λлам .<br />
<br />
'''Турбулентний режим'''<br />
<br />
Турбулента течія має місце, коли число Re більше від критичного значення.Для турбулентної течії характерне хаотичне перемішування мікрооб'ємів рідини по всьому перетину.Розрахунок втрат при турбулентному режимі протікання проводять з формулою Дарсі-Вейсбаха (4), і основне завдання і складність тут полягає у визначенні гідравлічного коефіцієнта тертя або коефіцієнта Дарсі λ.<br />
<br />
[[Файл:image032.gif]]<br />
<br />
== Джерела ==<br />
* Ландау Лев Давидович | Ландау Л.Д., Ліфшиц, Євген Михайлович | Ліфшиц О.М. - Курс теоретичної фізики Ландау і Ліфшиця | Теоретична фізика (Том 6. Гідродинаміка). Глава III. В'язка рідина. § 17. Середня швидкість потоку. Течії.<br />
* Колчунов В.І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.:НАУ, 2004.-336с.<br />
* Конспект лекцій з Гідрогазодинаміки для студентів груп КА,КТ.<br />
<br />
== ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Image032.gif&diff=14625Файл:Image032.gif2012-04-19T15:27:22Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div></div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14624Середня швидкість потоку2012-04-19T15:19:43Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>=='''Середня швидкість потоку'''==<br />
'''Середньою швидкістю потоку''' <math> V </math> м/с у перерізі називається така однакова для всіх точок перерізу потоку швидкість руху речовини, при якій через цей переріз проходить та ж витрата, що і при дійсному розподілі швидкостях руху речовини.<br />
<br />
[[Файл:image026.jpg]]<br />
<br />
Рис.1. Епюра швидкостей<br />
<br />
Широке коло питань технічної механіки рідини може бути вирішене за допомогою специфічного підходу до вивчення руху рідини, котрий називається методом [http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлика.com ''гідравліки''].<br />
<br />
Течію рідини подумки розбивають на ряд елементарних струминок,щоб вісь кожної з них була дотична до напрямку швидкості.<br />
<br />
<br />
[[Файл:Karp.PNG]]<br />
<br />
Рис.2. Рух потоку рідини.<br />
<br />
Потім дійсну течію з різними швидкостями окремих струминок заміняють розрахунковою моделлю потоку, котрий рухається як одне суцільне ціле з сталою для всіх частинок в даному перерізі швидкістю. При такій схематизації течії швидкості і прискорення в напряму, нормальному до основного руху, не враховуються. Для опису такої течії достатньо тільки однієї координати простору – відстані l вздовж вісі потоку від перерізу, що розглядається, відносно деякої початкової точки О.<br />
<br />
*'''Живим перерізом''' <math> {\omega}</math> м² називається площа поперечного перерізу потоку, яка нормальна до напрямку течії.<br />
Для розрахунку витрат використовують значення середньої швидкості потоку як усередненої характеристики інтенсивності протікання речовини. <br />
<br />
*'''Витратою потоку''' <math> Q </math> м3/c називається об’єм рідини , який протікає за одиницю часу через живий переріз потоку.<br />
<br />
<math>Q = \frac{W}{\tau}</math><br />
<br />
де W – об’єм рідини в м3, який протікає за час t в секундах (хвилинах, годинах) через живий переріз потоку.<br />
<br />
*<br />
<br />
''Середня швидкість потоку'' V , м/с, визначається за допомогою формули:<br />
<br />
<math>V = \frac{Q} {\omega}</math><br />
<br />
*Середня швидкість зв’язана з місцевими швидкостями u в окремих точках живого перерізу співвідношеннями:<br />
<br />
<math>V = \int_\omega (u) d\omega/\omega</math><br />
<br />
== Приклади застосування == <br />
<br />
*'''Середня швидкість потоку''' - використовують для обчислення масової витрати.<br />
Масова витрата може бути обчислена через густину речовини, площу перетину потоку і середню швидкість потоку у цьому перетині:<br />
<br />
[[Файл:123.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
<br />
Q — масова витрата;<br />
ρ — густина речовини;<br />
V — середня швидкість потоку;<br />
S — площа перетину потоку.<br />
*Також, '''середня швидкість''' потоку використовується у Формулі Борда-Карно. У перетині 1 середня швидкість потоку дорівнює ''V''<sub>1</sub>, тиск становить ''p''<sub>1</sub> і площа поперечного перерізу ''S''<sub>1</sub>. Відповідні величини для потоку у перетині 2&nbsp;— після розширення становлять ''V''<sub>2</sub>, ''p''<sub>2</sub> і ''S''<sub>2</sub>, відповідно. Коефіцієнт втрат ''ξ'' для цього раптового розширення дорівнює одиниці :''ξ'' = 1,0. Виходячи із закону збереження маси, вважаючи сталою густину рідини ''ρ'', ''об'ємна витрата'' через обидва перерізи повинна бути однаковою (умова нерозривності):<br />
:<math>S_1\, V_1\, = S_2\, V_2</math> &nbsp; &nbsp; звідки &nbsp; &nbsp; <math>V_2\, =\, \frac{S_1}{S_2}\, V_1.</math><br />
<br />
[[Файл:300.svg.png]]<br />
<br />
Рис.3. Раптове розширення потоку у трубі.<br />
<br />
*'''Використання середньої швидкості''' у формулі Дарсі-Вейсбаха, яка визначає втрати напору або втрати тиску при турбулентному режимі протікання нестискуваної рідини на гідравлічних опорах. <br />
Вперше формула була запропонована Ю. Вейсбахом (J. Weisbach) у 1845 році і була записана у вигляді:<br />
[[Файл:1.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
Δh — втрати напору на гідравлічному опорі;<br />
ξ — коефіцієнт втрат на тертя;<br />
V — середня швидкість руху рідини;<br />
g — прискорення вільного падіння.<br />
Величина називається швидкісним (або динамічним) напором.<br />
<br />
<br />
==Режими руху рідини ==<br />
<br />
''Режими руху рідини''. ''Критерій Рейнольдса''.<br />
<br />
[[Файл:Karp1.jpg]]<br />
<br />
Рис.4. Режими руху рідини. <br />
<br />
Існування двох принципово різних режимів руху рідини було помічено Г.Хагеном у 1839р. При вивченні особливостей протікання рідин з різними фізичними властивостями Рейнольдс встановив, що рух буває : ламінарний (від латинського lamina –шар) і турбулентний (від лат. turbulentus - безладний ).<br />
<br />
Ламінарним називається такий режим, коли потік рідини рухається окремими струминками або шарами і траєкторії окремих часток між собою не перетинаються. На практиці ламінарний режим має місце при русі рідин з великою в'язкістю (нафти, оливи), при русі рідин через тонкі трубки та в трубопроводах при малих швидкостях потоку.(a)<br />
<br />
Турбулентним називається такий режим, коли струминність потоку порушується, всі струминки перемішуються, і траєкторії часток, що рухаються набувають складної форми, перетинаючись між собою. На практиці частіше має місце турбулентний режим руху рідини.(b)<br />
<br />
[[Файл:121212.png]]<br />
<br />
В 1883р. Рейнольдс за результатом експериментальних досліджень встановив, що критерієм режиму руху рідини є безрозмірна величина, що являє собою відношення добутку середньої швидкості потоку V і характерного для випадку, що розглядається лінійного розміру L до кінематичної в'язкості рідини ν : VL/ν. Цей критерій (критерій подібності, див. розділ 8.2) називається числом Рейнольдса і позначається Re. Таким чином, число Рейнольдса можна визначити за формулою<br />
<br />
[[Файл:image323.gif]]<br />
<br />
'''Ламінарний режим'''<br />
<br />
З формули [[Файл:image0025.gif]] знаходимо<br />
<br />
[[Файл:image0026.gif]]<br />
<br />
Оскільки hL=IL то<br />
<br />
[[Файл:image0027.gif]] (1)<br />
<br />
Тобто втрата напору по довжині трубопроводу при ламінарній течії пропорційна швидкості в першому степені. Це формула Пуазейля-Гагена (Хагена). Вона була отримана експериментально Г.Гагеном в 1839р., а згодом, незалежно у 1840р. Ж.Пуазейлем.<br />
Формулу(1)можна привести до виду формули Дарсі-Вейсбаха. Для цього помножимо(1) і розділимо на 2ν і замінимо r на d, тоді<br />
<br />
[[Файл:image0028.gif]] (2)<br />
<br />
Вираз приводиться до виду формули Дарсі-Вейсбаха, якщо покласти, що<br />
<br />
[[Файл:image029.gif]](3)<br />
<br />
тоді<br />
<br />
[[Файл:image030.gif]](4)<br />
<br />
Таким чином, при ламінарній течії представляється можливим аналітично вирішити задачу про гідравлічний опір.<br />
Значення λ з справедливо для сталої течії. При вході рідини в трубу квадратична залежність для швидкості встановлюється на шляху lпоч≈(40…50)d. Цю ділянку називають початковою. Для неї λпоч≈1,2 λлам .<br />
<br />
'''Турбулентний режим'''<br />
<br />
<br />
<br />
Турбулента течія має місце, коли число Re більше від критичного значення.Для турбулентної течії характерне хаотичне перемішування мікрооб'ємів рідини по всьому перетину.Розрахунок втрат при турбулентному режимі протікання проводять з формулою Дарсі-Вейсбаха (4), і основне завдання і складність тут полягає у визначенні гідравлічного коефіцієнта тертя або коефіцієнта Дарсі λ.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
* Ландау Лев Давидович | Ландау Л.Д., Ліфшиц, Євген Михайлович | Ліфшиц О.М. - Курс теоретичної фізики Ландау і Ліфшиця | Теоретична фізика (Том 6. Гідродинаміка). Глава III. В'язка рідина. § 17. Середня швидкість потоку. Течії.<br />
* Колчунов В.І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.:НАУ, 2004.-336с.<br />
* Конспект лекцій з Гідрогазодинаміки для студентів груп КА,КТ.<br />
<br />
== ==</div>Andriy L.https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8F_%D1%88%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D1%83&diff=14623Середня швидкість потоку2012-04-19T15:17:05Z<p>Andriy L.: </p>
<hr />
<div>=='''Середня швидкість потоку'''==<br />
'''Середньою швидкістю потоку''' <math> V </math> м/с у перерізі називається така однакова для всіх точок перерізу потоку швидкість руху речовини, при якій через цей переріз проходить та ж витрата, що і при дійсному розподілі швидкостях руху речовини.<br />
<br />
[[Файл:image026.jpg]]<br />
<br />
Рис.1. Епюра швидкостей<br />
<br />
Широке коло питань технічної механіки рідини може бути вирішене за допомогою специфічного підходу до вивчення руху рідини, котрий називається методом [http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлика.com ''гідравліки''].<br />
<br />
Течію рідини подумки розбивають на ряд елементарних струминок,щоб вісь кожної з них була дотична до напрямку швидкості.<br />
<br />
<br />
[[Файл:Karp.PNG]]<br />
<br />
Рис.2. Рух потоку рідини.<br />
<br />
Потім дійсну течію з різними швидкостями окремих струминок заміняють розрахунковою моделлю потоку, котрий рухається як одне суцільне ціле з сталою для всіх частинок в даному перерізі швидкістю. При такій схематизації течії швидкості і прискорення в напряму, нормальному до основного руху, не враховуються. Для опису такої течії достатньо тільки однієї координати простору – відстані l вздовж вісі потоку від перерізу, що розглядається, відносно деякої початкової точки О.<br />
<br />
*'''Живим перерізом''' <math> {\omega}</math> м² називається площа поперечного перерізу потоку, яка нормальна до напрямку течії.<br />
Для розрахунку витрат використовують значення середньої швидкості потоку як усередненої характеристики інтенсивності протікання речовини. <br />
<br />
*'''Витратою потоку''' <math> Q </math> м3/c називається об’єм рідини , який протікає за одиницю часу через живий переріз потоку.<br />
<br />
<math>Q = \frac{W}{\tau}</math><br />
<br />
де W – об’єм рідини в м3, який протікає за час t в секундах (хвилинах, годинах) через живий переріз потоку.<br />
<br />
*<br />
<br />
''Середня швидкість потоку'' V , м/с, визначається за допомогою формули:<br />
<br />
<math>V = \frac{Q} {\omega}</math><br />
<br />
*Середня швидкість зв’язана з місцевими швидкостями u в окремих точках живого перерізу співвідношеннями:<br />
<br />
<math>V = \int_\omega (u) d\omega/\omega</math><br />
<br />
== Приклади застосування == <br />
<br />
*'''Середня швидкість потоку''' - використовують для обчислення масової витрати.<br />
Масова витрата може бути обчислена через густину речовини, площу перетину потоку і середню швидкість потоку у цьому перетині:<br />
<br />
[[Файл:123.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
<br />
Q — масова витрата;<br />
ρ — густина речовини;<br />
V — середня швидкість потоку;<br />
S — площа перетину потоку.<br />
*Також, '''середня швидкість''' потоку використовується у Формулі Борда-Карно. У перетині 1 середня швидкість потоку дорівнює ''V''<sub>1</sub>, тиск становить ''p''<sub>1</sub> і площа поперечного перерізу ''S''<sub>1</sub>. Відповідні величини для потоку у перетині 2&nbsp;— після розширення становлять ''V''<sub>2</sub>, ''p''<sub>2</sub> і ''S''<sub>2</sub>, відповідно. Коефіцієнт втрат ''ξ'' для цього раптового розширення дорівнює одиниці :''ξ'' = 1,0. Виходячи із закону збереження маси, вважаючи сталою густину рідини ''ρ'', ''об'ємна витрата'' через обидва перерізи повинна бути однаковою (умова нерозривності):<br />
:<math>S_1\, V_1\, = S_2\, V_2</math> &nbsp; &nbsp; звідки &nbsp; &nbsp; <math>V_2\, =\, \frac{S_1}{S_2}\, V_1.</math><br />
<br />
[[Файл:300.svg.png]]<br />
<br />
Рис.3. Раптове розширення потоку у трубі.<br />
<br />
*'''Використання середньої швидкості''' у формулі Дарсі-Вейсбаха, яка визначає втрати напору або втрати тиску при турбулентному режимі протікання нестискуваної рідини на гідравлічних опорах. <br />
Вперше формула була запропонована Ю. Вейсбахом (J. Weisbach) у 1845 році і була записана у вигляді:<br />
[[Файл:1.PNG]]<br />
<br />
де:<br />
Δh — втрати напору на гідравлічному опорі;<br />
ξ — коефіцієнт втрат на тертя;<br />
V — середня швидкість руху рідини;<br />
g — прискорення вільного падіння.<br />
Величина називається швидкісним (або динамічним) напором.<br />
<br />
<br />
==Режими руху рідини ==<br />
<br />
''Режими руху рідини''. ''Критерій Рейнольдса''.<br />
<br />
[[Файл:Karp1.jpg]]<br />
<br />
Рис.4. Режими руху рідини. <br />
<br />
Існування двох принципово різних режимів руху рідини було помічено Г.Хагеном у 1839р. При вивченні особливостей протікання рідин з різними фізичними властивостями Рейнольдс встановив, що рух буває : ламінарний (від латинського lamina –шар) і турбулентний (від лат. turbulentus - безладний ).<br />
<br />
Ламінарним називається такий режим, коли потік рідини рухається окремими струминками або шарами і траєкторії окремих часток між собою не перетинаються. На практиці ламінарний режим має місце при русі рідин з великою в'язкістю (нафти, оливи), при русі рідин через тонкі трубки та в трубопроводах при малих швидкостях потоку.(a)<br />
<br />
Турбулентним називається такий режим, коли струминність потоку порушується, всі струминки перемішуються, і траєкторії часток, що рухаються набувають складної форми, перетинаючись між собою. На практиці частіше має місце турбулентний режим руху рідини.(b)<br />
<br />
[[Файл:121212.png]]<br />
<br />
В 1883р. Рейнольдс за результатом експериментальних досліджень встановив, що критерієм режиму руху рідини є безрозмірна величина, що являє собою відношення добутку середньої швидкості потоку V і характерного для випадку, що розглядається лінійного розміру L до кінематичної в'язкості рідини ν : VL/ν. Цей критерій (критерій подібності, див. розділ 8.2) називається числом Рейнольдса і позначається Re. Таким чином, число Рейнольдса можна визначити за формулою<br />
<br />
[[Файл:image323.gif]]<br />
<br />
Ламінарний режим<br />
<br />
З формули [[Файл:image0025.gif]] знаходимо<br />
<br />
[[Файл:image0026.gif]]<br />
<br />
Оскільки hL=IL то<br />
<br />
[[Файл:image0027.gif]] (1)<br />
<br />
Тобто втрата напору по довжині трубопроводу при ламінарній течії пропорційна швидкості в першому степені. Це формула Пуазейля-Гагена (Хагена). Вона була отримана експериментально Г.Гагеном в 1839р., а згодом, незалежно у 1840р. Ж.Пуазейлем.<br />
Формулу(1)можна привести до виду формули Дарсі-Вейсбаха. Для цього помножимо(1) і розділимо на 2ν і замінимо r на d, тоді<br />
<br />
[[Файл:image0028.gif]] (2)<br />
<br />
Вираз приводиться до виду формули Дарсі-Вейсбаха, якщо покласти, що<br />
<br />
[[Файл:image029.gif]](3)<br />
<br />
тоді<br />
<br />
[[Файл:image030.gif]](4)<br />
<br />
Таким чином, при ламінарній течії представляється можливим аналітично вирішити задачу про гідравлічний опір.<br />
Значення λ з справедливо для сталої течії. При вході рідини в трубу квадратична залежність для швидкості встановлюється на шляху lпоч≈(40…50)d. Цю ділянку називають початковою. Для неї λпоч≈1,2 λлам .<br />
<br />
Турбулентний режим<br />
<br />
Для турбулентної течії характерне хаотичне перемішування мікрооб'ємів рідини по всьому перетину.<br />
Розрахунок втрат при турбулентному режимі протікання проводять з формулою Дарсі-Вейсбаха (4), і основне завдання і складність тут полягає у визначенні гідравлічного коефіцієнта тертя або коефіцієнта Дарсі λ.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
* Ландау Лев Давидович | Ландау Л.Д., Ліфшиц, Євген Михайлович | Ліфшиц О.М. - Курс теоретичної фізики Ландау і Ліфшиця | Теоретична фізика (Том 6. Гідродинаміка). Глава III. В'язка рідина. § 17. Середня швидкість потоку. Течії.<br />
* Колчунов В.І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.:НАУ, 2004.-336с.<br />
* Конспект лекцій з Гідрогазодинаміки для студентів груп КА,КТ.<br />
<br />
== ==</div>Andriy L.