Расход жидкости, вытекающей из отверстия будет равен

Выразим площадь сжатого сечения струи w_с через площадь отверстия w, введя коэффициент сжатия

Тогда:

Если обозначить

,

получим расчетную формулу для определения расхода в виде

(2 – 6)

Величина называется коэффициентом расхода при истечении из отверстия.

Преобразовав формулу (2 - 4), получим выражение для коэффициента сопротивления:

Коэффициенты j, e, m, z являются основными гидравлическими показателями истечения жидкости из отверстий. Их значения определяются экспериментальным путем. Для случая истечения маловязкой жидкости из малого круглого отверстия в тонкой стенке при полном и совершенном сжатии струи эти коэффициенты имеют следующие значения:

e = 0,64; j = 0,97; m = 0,62; z = 0,06.

Следует, однако, иметь в виду, что коэффициент расхода m зависит от формы отверстия и от вязкости жидкости. Кроме того, он уменьшается с ростом напора Н при неизменной площади отверстия w, а также с увеличением размеров отверстия w при постоянном напоре Н.

В случае истечения жидкости из затопленного отверстия (под уровень) напор, под действием которого происходит истечение (рис.2 - 2), будет равен разности уровней жидкости перед и за отверстием с учетом скорости подхода. При этом формула (1-6) расхода из отверстия подучит вид

(2 – 7а)

Значение коэффициента расхода m при истечении из затопленного отверстия обычно принимается таким же, как и при истечении в атмосферу.

Исследуя истечение различных жидкостей (воды, нефти, масел) из малого круглого отверстия в тонкой стенке, установили, что коэффициенты истечения зависят от числа Рейнольдса Re, что иллюстрируется кривыми, приведенными на рис. 2– 3.

В случае истечения жидкости из закрытого резервуара при давлении над свободной поверхностью p_o, не равном атмосферному p_а, напор, под действием которого происходит истечение, будет равен сумме геометрического напора Н, скоростного напора и высоты столба жидкости , соответствующей избыточному давлению на свободной поверхности.

При этом формула (1 – 6) расхода из отверстия получит вид

(2 – 7)

При значительных сечениях резервуара и больших избыточных давлениях на свободной поверхности скоростным напором можно пренебречь, полагая Н_о = Н.