流體力學孔口管嘴出流試驗報告

1、體 力 學實 驗 報 告學院城環(huán)學院年級、專業(yè)、班11 環(huán)工2班姓名成績課 程 名 稱流體力學實驗實驗項 目 名 稱孔口管嘴出流實驗指導教師教 師 評 語教師簽名：年 月曰開課實驗室:2013年5月17日、實驗目的1. 理解射流與孔口出流的特點。2. 掌握管嘴出流的水力現(xiàn)象。3. 靈活應用靜力學的基本知識，由測壓管讀數(shù)推求作用水頭。4. 掌握孔口、管嘴出流的流量計算公式與流量系數(shù)的大小。、實驗原理三、使用儀器、材料實驗儀器：孔口與管嘴出流實驗儀儀器元件：自循環(huán)供水器、實驗臺、無級調速器、水箱、溢流板、穩(wěn)水孔板、孔口、管嘴、 擋水旋板、移動觸頭、上回水槽、標尺、測壓管、接水盒、回水管等。流體介質

2、：水、氣，實驗裝置如圖：四、實驗步驟1、 記錄參數(shù) d1=1.20cm,d2=1.20cm,d3=1.20cm,d4=1.20cm;z仁z2=19cm,z3=z4=12cm。2、 通電充水逐一打開 1-4#孔口管嘴，待液面穩(wěn)定后分別測記H Q。3、 用游標卡尺測讀孔口收縮斷面處直徑do4、關閉電源，將儀器恢復到實驗前狀態(tài)。五、實驗過程原始記錄（數(shù)據、圖表、計算1. 記錄計算有關參數(shù)圓角形管嘴di=1.20cm,直角形嘴d2=1.20cm,圓錐形嘴d3=1.20cm；出口高程讀數(shù) Zi=Z2=19cm 出口高程讀數(shù) Z3=Zi=12cm孔口 d4=1.20cm。2.實驗記錄與計算分類項目1圓角形

3、管嘴2直角形管嘴3圓錐形管嘴4孔口水面讀數(shù)H/cm42.1042.4542.3942.10體積V/cm32880294031663114294630462832274；時間t/s12.9513.0015.615.011.311.2016.715.800000流量 Q/ (cm3/s)222.3226.1202.207.260.217.9169.173.9595607165854平均流量Q /224.27205.28266.34171.56(cm3/s)作用水頭l-0/cm23.1023.4530.3930.10面積A/ cm21.131.131.131.13流量系數(shù)u0.9330.8470.9

4、660.625測管讀數(shù)H/cm/1.82/真空度HV/cm/17.18/收縮直徑dc/cm/0.972收縮斷面Ac/cm2/0.742收縮系數(shù)1.01.01.00.66流速系數(shù)0.930.850.970.95阻力系數(shù)0.160.380.060.11流股形態(tài)光滑水柱、無收縮不光滑、紊亂水柱光滑水柱扭變光滑水柱、側收縮六、結果及分析1分析孔口出流與管嘴出流量系數(shù)的影響因素孔口的流量系數(shù)：1、孔口的形狀：不同形狀的孔口，其出流時的局部阻力和斷面收縮情況有所不同，從而影響 的大小。但對于小孔口，孔口的形狀對流量系數(shù)的影響不大。2、孔口的邊緣情況：厚壁孔口出流與薄壁孔口出流的差別在于收縮系數(shù)和 邊壁性質

5、有關，孔邊修圓后，收縮減小，收縮系數(shù)和流量系數(shù)增大。3、孔口離容器邊界的距離：邊壁的整流作用會影響收縮系數(shù)進而影響流量系數(shù)。管口的流量系數(shù)：管嘴收縮斷面處，形成真空，變相地加大了作用水頭，從而流 量和流量系數(shù)增大。2、在哪些管嘴中容易出現(xiàn)真空，為什么 ？1 ）圓柱形外管嘴：Ho=9m H2O壓差大，真空度大，但在此范圍內的壓差不會造 成空氣被吸入管嘴破壞真空。管嘴長度 L=（3-4）d,管嘴合適，流束收縮后擴大到滿 嘴出流，形成真空區(qū)。2 ）圓錐形擴張管嘴：它在收縮斷面處的真空度隨圓角的增大而增大，因此能形成較大的真空度，并具有較大的過流能力和較低的出口速度。3）直角形管嘴：流股發(fā)生收縮，收縮斷面前后與管壁分離，中間形成漩渦區(qū)，產 生負壓，出現(xiàn)了管嘴真空現(xiàn)象。3、分析為什么