水箱中的微小损失可以忽略,于是只是孔口的局部损失。 hut-e=h-5o2g 在自由出流且容器开口的情况下,P。P。,上式写为: 2g2g 2-a+28 H+a'。aV2+c1 令H,=H+g 代入得: 2g H。=a+)2g a+E2gH。=o2g7,20=on H。一一作用水头(有效水头),包括流速水头。P一一流速系数 1 p= :√a。+50V1+50 表示实际流速与理论流速之比。 KK
实验:薄壁小孔流速系数0=0.97-0.98 则局部阻力系数为。=-1=。 -1=0.06 02 0.972 孔口出流量:2=A'。=A,pV2gH。 但是,A的存在对计算流量很不方便,设法用孔的面积 A来代替。 令Ac/A=e,称为收缩系数,g0.63-0.64。 则Q=ApV2gH。=AV2gH。 —孔的流量系数,表示实际流量与理论流量之比, u=80=0.62。 K工工工
二、小孔口的淹没出流 淹没出流—孔口流出的水流不是流入空气,而是进入到另 一部分水体中,致使孔口淹没在下游水面之下。 孔口断面上各点的有效水头是一致的,且都等于上下游 水位差,所以在这种情况下,可不分大孔和小孔。 以下游水池的水面为基准面,取符合渐变 流条件的1-1断面、2-2断面列能量方程。 H,++a=H,+P+a,+h. 2 而么三点0+2第 一水流经孔口的局部阻力系数, 善一水流由孔口流出后扩大的局部阻力系数。 K工工Σ江
由5=1-4,可知,当A,>A时,51 A :a=低+2=0+ 代入整理得: 2g 2g H,-h,+g52a,5 =0+6)火 [p,=p] 2g 2g 令H,=h-h,+aya 2g2g 当容器较大时,V≈2=0“H,=0+50) 52g3a 则Q=A.V。=ApV2gH。=A4V2gHo 移 淹没出流与自由出流形式完全相同,只是H不同。 K工工Σ江
§5-2管嘴的恒定出流 一、圆柱形外管嘴的恒定出流 在孔口断面处接一直径与孔口直径完全相同的 圆柱形短管,如图5-4所示,这样的短管称为圆柱形 外管嘴。水流进入管嘴后,同样形成收缩,在收缩 断面c-c处水流与管壁分离,形成漩涡区;然后又逐 渐扩大,在管嘴出口断面上,水流己完全充满整个 断面。 0 设水箱的水面压强为大气压强,管嘴为自由出 流,以出口断面形心所在水平面(0-0)为基准面, 建立水箱中过水断面1-1和管嘴出口断面2-2的能量 方程,即 孔口外面加管嘴后,增加了阻力,但是流量反而增加, 码这是由于收缩断面处真空的作用。 KK