Внешний цилиндрический насадок

Внешний цилиндрический насадок - насадок Вентури, представляет собой прямую цилиндрическую трубку длиной в 3¸4 диаметра, приставленную к отверстию с внешней стороны стенки (рисунок 3.8). Опытами установлено, что для такого насадка m=j= 0.82.

Область разрежения в насадке Вентури распространяется от входного отверстия до выхода из насадка (рисунок 3.8, а). Величина разрежения зависит от напора. Найдем эту зависимость.

Рисунок 3.8

Наибольшее разрежение находится там, где расположено самое сжатое сечение струи. Считая, что в этом месте течение удовлетворяет условиям плавно изменяющегося движения, и беря за плоскость сравнения горизонтальную плоскость, проходящую по оси насадка, напишем уравнение Бернулли для сечения I-I, проходящего по свободной поверхности в резервуаре, и сечения II-II, соответствующего сжатому сечению струи,

,

где z ₁= H, p ₁= p_a, u ₁=0 (так как S ₁» S), z ₂=0, p ₂= p_с, , .

Полагая a =1, получим

,

откуда разрежение в сжатом сечении струи

.

Но , поэтому

.

Так как z_т.с =0.06, e =0.64, а для насадка Вентури j =0.82, то

.

Как видно из полученного результата, разрежение зависит от напора. Но, как известно, максимальная величина разрежения равна теоретически 10.33 м вод. ст., поэтому наибольший допустимый напор м.

Если же напор окажется больше, то струя отстанет от стенок (рисунок 3.8, б) и весь эффект «подсасывания» пропадет. Однако следует заметить, что отставание струи от стенок наступит гораздо раньше, так как уже при давлении парообразования жидкость начинает кипеть и возникает явление кавитации, которое приводит к отставанию струи от стенок. Поэтому действительный допустимый напор, когда насадок работает еще без отрыва струи от стенок, гораздо меньше и равен 8-9 м вод. ст.

Внешний цилиндрический насадок применяется для увеличения пропускной способности отверстия. Расход при истечении через насадок Вентури на 32% больше расхода через отверстие в тонкой стенке, хотя скорость истечения меньше на 15%.