16.5
סילונים חופשיים מדגימים התנהגות נוזלים המתוארת על ידי משוואת ברנולי, כאשר הנוזל יוצא מפייה וזורם בחופשיות לאוויר.
מהירות הזרימה בפייה נקבעת על ידי גובה עמוד הנוזל שמעליה, הממיר אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית.
לחץ היציאה של הסילון תואם את הלחץ האטמוספרי, והמהירות גדלה ככל שהנוזל זורם ממאגר גדול.
בשל אינרציה נוזלית, הסילון מצטמצם ממש מחוץ לזרבובית, ויוצר את שטח החתך הקטן ביותר. תופעה זו ידועה בשם vena contracta.
היחס בין שטח הסילון בווריד הוורידי לבין שטח הזרבובית נותן את מקדם ההתכווצות.
צורות זרבובית שונות, כגון עיצובי קצה סכין, מעוגלים היטב, חדים ומצטרפים מחדש, משפיעות על תבנית הזרימה ומקדם ההתכווצות.
בתכנון מערכות כגון spillways ו weirs, אפקט הווריד החוזה נחשב למדידת זרימה מדויקת.
סילונים חופשיים חיוניים ביישומי הנדסה אזרחית לשליטה בזרימת נוזלים ולמזעור ההשפעה המבנית.
סילונים חופשיים מתארים את זרימת הנוזל היוצא ממאגר דרך פתח אל האטמוספירה ללא התנגדות. מהירות הסילון (V) נגזרת באמצעות עקרון ברנולי ומתוארת כך:
כאשר h ה…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.