Расчет истечения жидко- и твердообразных продуктов (часть 1)

Основной задачей при расчете истечения является определение расхода продукта. Кроме того, для вязко-пластичных систем при известной скорости истечения необходимо определить давление.
Истечение вязких жидкостей через отверстия и насадки рассчитывают по формуле объемного секундного расхода

где Vc — объемный секундный расход, м/с3;
μ — коэффициент расхода, зависимый от критерия Рейнольдса и длины насадки (табл. 4.14); если длина насадка l=0, то насадок превращается в отверстие;
F0 — площадь входного сечения, м2;
р — давление перед входом в отверстие, Па; в общем случае p=p0+pgH;
P0 — давление на свободную поверхность;
ρ — плотность жидкости, кг/м3;
g — ускорение силы тяжести, 9,8 м/с2;
H — высота слоя жидкости над отверстием, м.
Критерий Рейнольдса обычно вычисляют по Теоретической скорости истечения (для невязкой жидкости)

где η — вязкость жидкости, Па*с.
Действительный критерий Рейнольдса Re=4Vcρ/πdη связаны с теоретическим соотношением

Приведенные значения коэффициентов расхода справедливы при

где Fr, We — соответственно критерии Фруда и Вебера; нижнее значение критерия Вебера относится к малым числам Рейнольдса (меньше 1000), верхнее — к большим,
σ — поверхностное натяжение жидкости, Н/м.
Время истечения жидкости от уровня H1 до уровня H2 через малое отверстие в стенке вертикального цилиндрического или призматического сосуда определяется по уравнению

где F, F0 — площадь сечения сосуда и отверстия, м2.