流體力學泵與風機6孔口、管嘴出流和氣體射流-展示頁
2024-12-17 04:59本頁面
【正文】 222222??? ?????gvHH A220 ??gvH B2)1(20 ???00 2211 gHgHvB ?? ???00 22 gHAgHAAvQ B ?? ???（式 ） （式 ） 管嘴出流 24 式中 H0—— 管嘴出流的作用水頭，如果流速 vA很小時，可近似認為 H0=H； ζ—— 管嘴局部阻力系數(shù)，由于管嘴的局部阻力主要是管嘴進口的阻力，它相當于邊緣尖銳的管道入口的情況，從第 4章常用局部損失系數(shù)圖中查得銳緣進口ζ=； —— 管嘴流速系數(shù)， ； μ—— 管嘴流量系數(shù)，因管嘴出口斷面無收縮μ=φ=。在收縮斷面流體與管壁脫離，并伴有旋渦產(chǎn)生，然后流體逐漸擴大充滿整個斷面滿管流出。本節(jié)將對圓柱形外管嘴出流作出分析。 進風窗內(nèi)外空氣的壓強差 排風窗內(nèi)外空氣的壓強差 111 )( ghghghp nwnwj ???? ?????222 )()( ghghghp nwwnP ???? ?????? 孔口出流 20 然后可利用氣體孔口淹沒出流計算公式求出自然通風的以重量流量來表示的通風風量 式中 G—— 流經(jīng)進風窗或排風窗空氣的重量流量， N/s； Q—— 流經(jīng)進風窗或排風窗空氣的體積流量， m3/s； μ—— 流量系數(shù)； A—— 進風窗或排風窗的窗口面積， m2； Δp—— 進風窗或排風窗內(nèi)外空氣的壓強差， Pa；計算進風量時，應采用 Δpj計算；計算排風量時采用 Δpp； ρ—— 空氣的密度， kg/m3；計算進風量時應采用 ρw；計算排風量時應采用 ρn。因此，在室內(nèi)某一高度必然會有一個與室外空氣壓強相等的等壓面 00。 圖 廠房自然通風 孔口出流 19 從圖 ，當空氣從側(cè)窗流入廠房時，室外空氣的壓強必須大于室內(nèi)空氣壓強；而空氣從廠房上部天窗排出時，室內(nèi)空氣壓強則必須大于室外空氣壓強。在此壓差作 用下，冷空氣由底部側(cè)窗流入，經(jīng)過室內(nèi)熱源加熱之后，熱空氣從上部天窗排出，從而形成室內(nèi)空氣的不斷對流。求孔口的出流速度和向房間的送風量。 ??02 pAQ ??2)()( 222211210vvppp ??? ?????)( 210 ppp ???)(22 210 ppApAQ ???? ????（ 式 ） 孔口出流 17 孔板送風 孔板送風是將處理過的清潔空氣用風機送到房間頂部的夾層空間，并使夾層內(nèi)的壓強比房內(nèi)的壓強大，夾層內(nèi)的空氣通過布置在房頂頂棚上的小圓孔流到房內(nèi)，達到凈化房內(nèi)空氣的目的。 02 gHAQ ??（式 ） )()( 21210 ?? ppHHH ???? 孔口出流 16 氣體出流一般為淹沒出流，流量計算與式 ()相同，但式中要用壓強差代替水頭差。但如果上下游水箱液面壓強不等于大氣壓 (為封閉容器 時 )，式中的作用水頭 。式（ ）可寫成： 上式為水箱上下游液面壓強為大氣壓強 (即為敞口容器時 )淹沒出流的計算公式。對比自由出流 φ在孔口形狀尺寸相同的情況下，其值相等，但其含義有所不同。上式可寫為： gvgvHgvH ckc 2)(222222211 ?? ?????)22()(2221210 gvgvHHH ????gvH ckc 2)(20 ?? ??021 gHvkcc ?? ??（ 式 ） 孔口出流 14 則孔口淹沒出流的流量為 （式 ） 式中 —— 孔口處的局部阻力系數(shù)； —— 流體在收縮斷面之后突然擴大的局部阻力系數(shù)?？卓谘蜎]出流與自由出流的不同之處在于孔口兩側(cè)都有一定的液體深度，因而作用水頭有所不同。 孔口出流 11 如前所述，當液體從孔口直接流入另一個充滿相同液體的空間時稱之為淹沒出流，如 圖 。 孔口自由出流 AAc?AAc?? 孔口出流 8 為了計算流體經(jīng)小孔口出流的流速和流量，現(xiàn)以通過孔口中心的水平面為基準面，列出水箱水面 11與收縮斷面 cc的能量方程式 式中孔口的局部水頭損失 ，而且 p0=pc=pa，令 α0=αc=，則有 令 ，代入上式整理得 jccc hgvpgvpH ?????2222000 ????gvh ccj 22??gvgvH cc 2)1(2220 ????gvHH2200 ?? 孔口出流 9 收縮斷面流速 （式 ） 孔口出流量 （式 ） 式中 H0—— 孔口的作用水頭，如 v0≈0，則 H0≈H； ζc—— 孔口的局部阻力系數(shù)，根據(jù)實測，對圓形薄壁小孔口 ζc=； φ—— 孔口的流速系數(shù)，從公式可得 ，對圓形薄壁小孔口 ζc=， 所以 00 2211 gHgHvcc ?? ???00 22 gHAgHAAvQ cc ??? ???c?? ?? 1 1 11 1 ?????c?? 孔口出流 10 μ—— 孔口的流量系數(shù)，根據(jù)實測，對于圓形薄壁小孔口 ε=~， μ=εφ=~； A—— 孔口面積， m2； Q—— 孔口出流的流量， m3/s。 圖 孔口自由出流 孔口出流 7 如 圖 ，水箱中水流從各個方向趨進孔口，由于水流運動的慣性，流線只能以光滑的曲線逐漸彎曲，因此在孔口斷面上流線互不平行，而使水流在出口后繼續(xù)形成收縮，直到距孔口約為 d/2處收縮完畢，流線在此趨于平行，這一斷面稱為收縮斷面，如圖 cc斷面。反之，稱為非恒定出流。如果不是同一相時，則屬于自由出流，例如從水箱側(cè)壁孔口流出的水流如進入空氣中就是自由出流。 若 dH/10
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