公共基礎-2011-精講124第125講義

流體經(jīng)孔口流出稱為孔口出流。如圖6—5－1。當容器中水位(或壓強)不變，孔口的出流量恒定繼續(xù)收縮至距孔口斷面d/2(d為孔口直徑)處流線才趨于平行，此斷面稱為收縮斷面，6-5—1中斷面c-c。收縮斷面的面積A，小于孔口面積A，其比值ε=Ac／A，稱為收縮系數(shù)。當孔口斷面尺寸遠小于作用水頭H時，如圖形孔口d／H≤0．1，c-c斷面上各點流速可以認為相等，此時孔口稱為小取o—o斷面和c—c6—5—1所示，孔口液流流入大氣，稱為自由出流。此時c—c斷面壓強pc為大氣壓強。hw令則式中H0——作用水頭(包括流速水頭在內(nèi))；φ式中μ=εφ稱為孔口的流量系數(shù)。經(jīng)實驗測得，圓形小孔口φ=0．97～0．98，μ=0．60～0．62。對于d／H>0．1Ho為大孔口形心上的作用水頭。6－5—1。6-5-21—12-2令式中ζcζs——突然擴系數(shù)式(6-5-5)與式(6-5-4)形式完全一樣，流量系數(shù)μH0的涵義不同。當容器相當大時，二、管嘴的恒定出在孔口周界上連接一長度l≈3d～4d(d為孔口直徑)的短管，流體經(jīng)短管流出，并在出口斷面形成式中hwv為管嘴出口斷面的平均流速。式中聲，φn為管嘴的流速系數(shù)，μn為管嘴的流量系數(shù)。由于出口斷面無收縮，φn=μn。由實驗資料得圓柱形外管嘴的流量系數(shù)μn=0．82。這樣，在作用水頭、直徑相同時，圓柱形外管嘴出流的流量比孔口要大1．32倍。管嘴的局部阻力比孔口大，為何流量反比孔口大呢?這是管嘴的水流現(xiàn)象造成的，因為在管嘴的收縮斷面上形成了真空。0．75倍。在C-CHo≤7/0.75≤9m。綜上所述，要使圓柱形管嘴正常工作需滿足l=3～4d及Ho≤9m的條件三、有壓管道恒定（一）差為H1—12—2，以Ⅱ池水面為基準面，可以寫出能量方程：v1v212的流速，hw1—12—2的全部水頭損失。式中v[例6-5- 如圖6-5-4所示管道，若d=150mm，l=30m，H=4m。λ=0．025，(ζ進口=0．5，ζ 1122II測壓管水頭線和總水頭線繪于圖6-5-5上。定性繪制時不必算出每段的沿程損失和每個局部損失繪在發(fā)生突變處。雖然局部損失是在一段長度內(nèi)完成的，但為了簡化，將其畫在一個斷面上。如圖面。4)測壓管水頭線與管人軸線之間的高差即為該斷面管中心點的p/ρg。由此可以清楚地看出沿著v2/2g，但在右側水池中流速被當作[例6-5-2] 圖6-5-6所示虹吸管，當將管中充滿水后可以源源不斷將上游水池的水排至下游。在圖6-5-6中，已知管長lAB=7m，lBC=3m，lCD=10m，管徑為100mm。h1=3m。沿程阻力系數(shù)λ=0．03，進口處有濾網(wǎng)(ζ=3．0，ζ彎=0．5，求下游管道出口斷面D(流入大氣)應比上游水面低多少，才能使虹吸管中流量為221／s。并問虹吸管中最小壓強發(fā)生在何處?數(shù)值是多少?1—1，下游D2-2，取通過D測壓管水頭線均為水面線)，進入管道后有一進口損失——總水頭豎直下降，再有AB段沿程損失—斜直線。出口D處總水頭線應比斷面中心高一流速水頭，因出口為流入大氣——自由出流，空氣阻力可忽略，則無出口損失，而出口流速仍保持為v。D處的測壓管水頭線應在斷面中心，因出口相p/ρg