证明:H+P+ay=0+卫+ -+h Y 28 y 2g 、b3 式中,h.=52g 令H,=H+a% 2g 将以上两式代入能量方程,可解得管嘴出口断面平均流速: +2gh,=02g,0=9,42g=442gn V=- 1 1 式中,9,为管嘴阻力系数,取,a+ ==0.82 由于管嘴出口断面处水流无收缩,即 4n=6pn=1.0×0.82=0.82 比较式(5-3)与式(5-11)两式形式及H均相同,然而 从n=1.32u。可见在相同水头作用下,同样断面管嘴的 过流能力是孔口的1.32倍。因此,管嘴常用作泄水管。 K工工开
·二、圆柱形外管嘴的真空值 当作用水头相同、直径相同时,管嘴出流中阻力较之孔口出 流时大。但是管嘴出流流量反而比孔口出流流量要大,这是由 于收缩断面处真空的作用。 如图所示,建立水箱中收缩断面c-c 与2-2断面能量方程 卫+:2-卫+2"2+h2 y 2g y 2g 由连续方程得v。=在,=48 A A V2 水头损失要是收缩断面水流扩大至整个管嘴断面的局 部水头损失,可应用突然扩大的局部水头损失公式计算。 善 KK
h2=-止--y2 2g 2g 代入5。=(4- A 8A6 卫e-卫.a+a2+h yy 2g2g 2g, 对于圆柱形管嘴:经实验得 =1.06=0.64 pn=0.82 2-号-[8-10-g4小koa%0s K工工Σ江
:卫=P4-0,75H。 收缩断面处的真空度为L=D-卫=0,.75H, 相当于把作用水头增加了75%。 一般规定最大真空度不超过7米 07 -=9m 管嘴正常工作的必要充分条件是: (1)作用水头H。≤9m (2)管嘴长度1=(3-4)d(以保证液流封闭管嘴的末端断面) 善 如容器壁的厚度达到(3-4)d,则可按管嘴来计算。 KC<工
§54短管的水力计算 短管:指管路的总水头损失中,沿程水头损失和局部水头损 失均占相当比重,计算时都不可忽略的管路(L/d<1000)。 一、简单管路的自由出流 0-0为基准面,在水 <总水头线 池中离管路进口某一距 一测压管水头线 离处取1-1断面,该处符 合渐变流条件,然后对1- 1断面和2-2断面建立能量 方程: +卫+a=0+D+,+h 西 y 2g K工工Σ江