ВИТІКАННЯ РІДИНИ ІЗ ОТВОРІВ І НАСАДОК

9.3.1. Визначити витрату води, що витікає з басейну (рис. 9.2): через отвір в стінці (рис. 9.2,а); через внутрішній циліндровий насадок (рис. 9.2,б); через зовнішній циліндровий насадок (рис. 9.2,в); через коноїдальний насадок (рис. 9.2,г). Внутрішній діаметр вихідних отворів d = 100 мм. Висота рівня води над центром отвору 5 м.
Відповідь: а) Q = 48,2 л/с; б) Q = 55,2 л/с; в) Q = 63,7 л/с; г) Q = 75,3 л/с.

9.3.2. Визначити швидкість переміщення поршня вниз, якщо до його штоку прикладена сила F (рис.9.3). Поршень діаметром D має п’ять отворів з d кожний. Отвори розглядаються як зовнішні циліндричні насадки з коефіцієнтом витрати m.

Остання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
F, кН	11,0	12,0	11,5	12,5	10,5	10,0	9,5	9,0	8,5	8,0
D, мм	70	75	80	90	65	60	65	60	85	95
r, кг/м3	950	960	970	980	990	965	975	985	995	1010
Передостання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
d, мм	2,0	1,5	1,8	2,2	2,4	1,7	1,6	2,5	2,6	2,7
m	0,82	0,81	0,83	0,82	0,81	0,83	0,81	0,82	0,83	0,82

9.3.3. Трубка, через яку проходить охолоджуюча вода з температурою t в пароохолодник, має n просвердлених отворів діаметром d. Тиск води в трубці P1, тиск в корпусі P2. Визначити витрату води в пароохолоднику.

Остання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Р1?10-6, Па	0,95	0,98	1,02	1,05	1,10	1,08	1,15	1,18	1,21	1,24
Р2?10-6, Па	0,79	0,78	0,77	0,76	0,75	0,74	0,73	0,72	0,71	0,69
Передостання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
t, °C	10	15	20	25	30	10	15	20	25	30
d, мм	2	3	4	2	3	4	2	3	4	2
n	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27

9.3.4. Визначити час, необхідний для вирівнювання рівнів у двох посудинах А і В, що з’єднані між собою. Посудини мають сталий по висоті поперечний переріз F1 (посудини А) F2 (посудини В). Діаметр отвору d, початкова різниця рівнів Н (рис. 9.4).

Остання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
F1, м2	3	2	3,5	2,5	4	3	1,5	2,5	4,5	5,5
F2, м2	2	3	2,5	3,5	3	4	2,5	1,5	5,5	4,5
Передостання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
d, см	10	8	12	6	14	4	11	9	13	7
Н, м	1,5	1,9	1,6	2,1	1,8	2,2	1,7	1,0	1,3	0,9

9.3.5. В двох посудинах А і В знаходиться вода з температурою t. Визначити в якому напрямку буде рухатись вода між посудинами та у якій кількості, якщо манометр в посудині В має покази Рм , а різниця рівнів між посудинами Н = const. Посудини мають сталий по висоті поперечний переріз F1 (посудини А) F2 (посудини В), причому F1 = F2. Діаметр отвору між посудинами d. Визначити також при якій різниці рівнів Н вода між посудинами не перетікатиме.

Остання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
t, °C	20	40	25	45	30	50	15	55	10	60
d, см	7	4	13	11	6	8	14	9	12	10
Передостання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Рм, кПа	25	40	39	30	50	45	35	25	55	20
Н, м	2	5,5	2,5	5	3	6,5	1,5	3,5	4	4,5

9.3.6. Над малим отвором діаметром d в тонкій стінці знаходиться шар води висотою Н = const. Розгянути три варіанта витікання води із малого отвору, із зовнішнього і внутрізнього циліндричних насадків такого ж діаметра. Співставити швидкості і витрати води. Пояснити розбіжність визначених величин. Пояснити механізм процесу витікання в кожному випадку. Визначити масові витрати води при температурі t.

Остання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
d, мм	3,5	4	5	6,1	7,3	8,1	9,4	10,6	11,3	14
t, °С	4	8	10	12	14	16	18	20	21	25
Передостання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Н, м	1,0	0,9	0,8	0,85	0,92	0,73	0,76	0,81	0,92	0,63

9.3.7. Розв’язати задачу 9.3.6. за умови відсутності підживлення води у ємності (Н = var). за який час вода опуститься до рівня отвору в трьох варіантах витікання?

9.3.8. В тонкій перегородці, яка розділяє бак на дві ємності А і В, є отвір діаметром d. Вода з ємності витікає в атмосферу через циліндричні насадки, що мають діаметри dА і dВ (рис. 9.6). Визначити, на якій висоті встановляться рівні води в ємностях, якщо витрата води, що надходить в ємність В, дорівнює Q.

Остання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
d, мм	17,0	16,5	16,0	16,8	17,2	17,5	16,2	16,5	16,0	18,0
Передостання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Q, л/с	1,22	0,21	0,30	0,39	0,51	0,60	0,69	0,82	0,90	1,05
dА, мм	22	6	8	10	12	14	15	16	18	20
dВ, мм	12	14	15	16	18	20	22	25	30	32

9.3.9. Визначити час спорожнювання циліндричного резервуара через циліндичний насадок, якщо початковий рівнь рідини дорівнює Н, діаметр бака D, діаметр насадка d.

Остання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Н, м	2,9	1,1	1,2	1,3	1,5	1,7	2,0	2,2	2,45	2,55
Передостання цифра шифру	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
D, м	1,75	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,1	1,2	1,45	1,5
d, мм	45	30	27	34	22	20	40	18	42	16