Экспериментальное исследование истечения вращающейся жидкости - page 6

Рис. 5. Зависимость
V
к
(
n
)
при сливе через донное нецентральное отверстие
При малых оборотах (
n
= 0
,
25
. . .
0
,
75
об/с), когда поверхность
жидкости по мере истечения подходила к сливной горловине, на по-
верхности появлялись небольшие провалы (зарождающиеся воронки),
которые из-за отставания скорости вращения жидкости от скорости
вращения бака смещались в окружном направлении от сливного от-
верстия. Воздух в сливной патрубок прорывался в тот момент, когда
поверхность жидкости подходила к верхней кромке бокового отвер-
стия.
При скорости вращения
n
= 0
,
75
. . .
1
,
5
об/с особенность физиче-
ской картины исследуемого процесса состояла в том, что к началу про-
рыва воздуха в сливной патрубок поверхность жидкости становилась
больше, чем была в начальный момент истечения, и сток жидкости
прекращался, как только воздух попадал в сливной шланг.
Зависимость гидравлических остатков жидкости при ее стоке через
донное нецентральное отверстие имеет более сложный характер (см.
рис. 5). При
n
= 0
,
25
об/с в начальный момент времени появлялась
узкая длинная воронка, которая почти достигала сливного отверстия,
а затем исчезала. Поверхность жидкости оставалась почти плоской с
локальными провалами, переходящими в воронки.
Периодичность появления таких воронок составляла 5–6 с (см.
рис. 6). Отмечались случаи, когда воронка касалась отверстия. Про-
рыва отдельных воздушных пузырей в магистраль не происходило,
а спустя 45–50 с после начала истечения появлялась мощная ворон-
ка (см. рис. 7), которая сразу достигала донного отверстия, и в тру-
бопровод начинали поступать воздушные пузыри, а истечение из-за
сифонного эффекта прекращалось.
При скоростях вращения
n
= 0
,
5
. . .
1
об/с в начальный момент фи-
зическая картина процесса схожа с процессом, рассмотренным ранее.
Отличие заключается в том, что отдельные малые пузыри диаметром
4–5 мм, видимо образующиеся при исчезновении воронок, попадали
28 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 2
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook