Отверстие считают малым, когда его вертикальные размеры d < 0,1Н. Большим отверстием будем считать такое отверстие, для которого тот же d> 0,1Н.Рассматривая истечение через малое отверстие, практически пренебрегли различием скоростей в разных точках сечения струи. В этом случае поступить так же мы не сможем.Задача та же: определить расход и скорости в сжатом сечении.Поэтому расход определяют следующим способом: выделяют бесконечно малую горизонтальную высоту dz. Таким образом, получается горизонтальная полоса с переменной длиной bz. Тогда, интегрировав по длине, можно найти элементарный расход
где Z – переменный напор по высоте отверстия, на такую глубину погружен верх выбранной полосы;μ – коэффициент расхода через отверстие;bz – переменная длина (или ширина) полосы.Расход Q (1) можем определить, если μ = const и известна формула bz= f(z). В общем случае, расход определяют по формуле
Если форма отверстия прямоугольная, то bz= b = const, интегрировав (2), получаем:
где Н1, Н2 – напоры на уровнях соответственно у верхней и у нижней кромок отверстия;Нц – напор над центром отверстия;d – высота прямоугольника.Формула (3) имеет более упрощенный вид:
В случае истечения через круглое отверстие пределами интегрирования в (2) служат Н1= Нц – r; Н2 = Нц + r; Z = Нц – rcosυ; dz = ρsinυdυ; bz = 2rυsinυ.Избегая математического излишества, приведем конечную формулу:
Как видно из сравнений формул, особой разницы в формулах для расхода нет, только при больших и малых отверстиях коэффициенты расхода разные