Истечение жидкостей из отверстий

Основные формулы истечения

Задача истечения жидкости из отверстий является едва ли не самой древней задачей гидравлики.

Если струя вытекает в среду с давлением, равным давлению на поверхности, то имеем:

Формула эта дана Ториччели. Из нее следует, что в идеальном случае средняя скорость жидкости при ее истечении в атмосферу из сосуда с постоянным уровнем и с атмосферным давлением на поверхности равна той, которое получило бы тяжелое тело падающее в пустоту с высоты Н при начальной скорости, равной нулю.

Расход жидкости Q при известной теоретической скорости истечения находится из уравнения расхода:

Скорость истечения жидкости из отверстий в реальных условиях обычно меньше теоретической, вследствие сжатия струи и вязкости жидкости.

Расход из отверстий и насадок:

где 8 — коэффициент сжатия струи;

w — площадь сечения насадок;

Н— напор;

// = ?•• ? - коэффициент расхода.

Величина д зависит от размера и форм отверстия. Например, опытным путем установлено, что величина д равна 0,62 для отверстий в тонкой стенке. Коэффициент расхода для насадок цилиндрической формы равен 0,82, а для конических насадок д = 0,94 - 0,96.

По своей форме насадки бывают цилиндрические, конические конои- дальные (См. рис. 4.1.)

Схемы истечения из цилиндрической, конической и коноидальной насадок

Рис. 4.1. Схемы истечения из цилиндрической, конической и коноидальной насадок

Истечения из промывочных отверстий долот

Потери давления в насадках долота, МПа:

где р — плотность бурового раствора, кг/м3;

Q - подача насоса, л/с;

А({ - площадь насадок, мм2

Требуемая площадь насадок долота для получения необходимой скорости

в них:

где С - коэффициент расхода насадки, для коноидальной насадки С= 0,95.

Требуемая площадь насадок долота при заданных потерях напора в насадках:

Требуемый диаметр насадок для достижения требуемой скорости:

Требуемый диаметр насадок , мм, для получения заданных потерь давления через них:

где dd - мм ;

Q -л/с; р - кг/м3;

APj - МПа;

п - число насадок долота.

Скорость в насадках как функция данных долота, м/с:

Гидравлическая мощность, реализуемая в насадках долота, л.с .:

где Q - л/с;

A Pd - кгс/см2

Гидравлический удар струи о забой скважины, Н:

где р - кг/м3;

Q - м3/с; о - м/с;

APd - МПа

Максимальная скорость поперечного потока под долотом:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >