Свободная струя

Свободные струи демонстрируют поведение жидкости, описываемое уравнением Бернулли, когда жидкость выходит из сопла и свободно течет в воздух.

Скорость потока в сопле определяется высотой столба жидкости над ним, который преобразует потенциальную энергию в кинетическую.

Давление на выходе струи соответствует атмосферному давлению, а скорость увеличивается по мере того, как жидкость вытекает из большого резервуара.

Из-за инерции жидкости струя сужается сразу за пределами сопла, образуя наименьшую площадь поперечного сечения. Это явление известно как контрактная полая вена.

Отношение площади струи в области контрактной вены и площади сопла дает коэффициент сжатия.

Различные формы сопел, такие как остроконечные, хорошо закругленные, с острыми краями и ре-входящие, влияют на характер потока и коэффициент сжатия.

При проектировании таких систем, как водосбросы и водосливы, для точного измерения расхода учитывается эффект вены контракта.

Свободные форсунки имеют решающее значение в гражданском строительстве для управления потоком жидкости и минимизации структурных воздействий.