Otworem o małych wymiarach nazywamy taki otwór, którego największy wymiar nie przekracza 0,1 wysokości ciśnienia cieczy, liczonej od zwierciadła cieczy w naczyniu do osi poziomej otworu.


Rys. 1. Wypływ cieczy z otworu w cienkiej ściance

 

Wzór Torricelliego na prędkość wypływu cieczy idealnej z naczynia (rys.1) ma postać:

W wypadku cieczy rzeczywistej należy uwzględnić współczynnik prędkości (jest to współczynnik zmniejszający):

 

gdzie :  

Wartość współczynnika φ ustala się doświadczalnie, przeciętnie φ = 0,90 — 0,97.  Przepływ obliczymy wówczas ze wzoru:

gdzie :     α - współczynnik   dławienia (zwężenia, kontrakcji) - stosunek przekroju strugi za otworem do przekroju otworu (f : f0).
Po wprowadzeniu  µ = α∙φ -  jako współczynnika wydatku (w y p ł y w u), to wzór przyjmuje wówczas postać:

Q= µF√2gH

Wartość współczynnika wydatku ustala się doświadczalnie. Zależy ona od kształtu otworu i jej krawędzi w ściance oraz od rodzaju cieczy (rys. 2).


Rys. 2. Różne kształty otworów w cienkich ściankach zbiornika

 

W przypadku, gdy wypływ następuje przez otwór zatopiony, wzór pozostaje bez zmiany, przy czym wartość H oznacza różnicę poziomów.

Literatura:

  1. Bagiński R.: Budownictwo wodne. Cz. I – Hydrologia.PWN, Poznań 1954,
  2. Buszma E., Domaradzki J., Rolla S.: Budowa dróg. Cz. I. PWSZ, Warszawa 1969,
  3. Czyżewski K [i in.]: Zapory ziemne. Arkady, Warszawa 1973,
  4. Fanti K. [ i in.]: Budowle piętrzące. Arkady, Warszawa 1972,
  5. Kollis W. [i in.]: Przewodnik budownictwa wodno-melioracyjnego. PWRiL, Warszawa 1955,
  6. Linder F.: Budowa mostów. Cz. I. PWSZ Warszawa 1970,
  7. Lisowski K.: Hydraulika. PZWS, Poznań 1950,
  8. Podniesiński A.: Zbiór zadań z hydrauliki. PWN, Warszawa 1958,
  9. Szwed F.: Zarys budownictwa wodnego. PWN, Kraków 1952.