工程流体力学 第六章VIP免费

第六章孔口、管嘴和有压流动第第66章章孔口、管嘴和管路流动孔口、管嘴和管路流动§6.1§6.1概述§6.2§6.2孔口及管嘴恒定出流§6.3§6.3简单管路的水力计算§6.4§6.4串联并联管路的水力计算第六章孔口、管嘴和有压流动1、孔口和管嘴0dl孔口10Hd10Hd小孔口大孔口4~3dl管嘴Hddl)4~3(Hld§6.1§6.1概述概述基本概念第六章孔口、管嘴和有压流动2、孔口出流流动分类：恒定和非恒定出流出流分类：自由出流和淹没出流收缩分类：完善收缩和不完善收缩液体经容器壁上孔口流出的水力现象。1HH2HH第六章孔口、管嘴和有压流动3、管嘴出流根据实际需要管嘴可设计成：圆柱形：内管嘴和外管嘴非圆柱形：扩张管嘴和收缩管嘴。在孔口接一段长l=(3～4)d的短管，液流经过短管并充满出口断面流出的水力现象。第六章孔口、管嘴和有压流动222110000222cccvvvHggg为孔口流速系数，对于小孔口，gHgHvcc221001c式中：式中：0.970.98一、孔口出流一、孔口出流从1→C建立伯努利方程，有§6.2§6.2孔口及管嘴恒定出流孔口及管嘴恒定出流0011ccH0p1.1.自由式出流自由式出流第六章孔口、管嘴和有压流动gHAgHAvAQcc22AAc式中式中：：、分别为孔口收缩系数和流量系数孔口的收缩系数孔口的流量系数μ，μ=ε对薄壁小孔口μ=0.60～0.62。孔口的局部阻力系数ζ0,06.097.0111220AAc/第六章孔口、管嘴和有压流动221212000022ccvvHHgg1212122cvgHHgH（与自由式出流完全相同）12121HHHgHAvAQcc2（与自由式出流完全相同）2.2.淹没式出流淹没式出流从1→2建立伯努利方程，有1HH2Hdl02211第六章孔口、管嘴和有压流动问题1：薄壁小孔淹没出流时，其流量与C有关。A.上游行进水头；B.下游水头；C.孔口上、下游水面差；D.孔口壁厚。写出图中两个孔口Q1和Q2的流量关系式（A1=A2)。Q1、<或＝）第六章孔口、管嘴和有压流动（1）A箱水面压力为大气压，B水箱中无水时，求通过孔口的流量。（2）A箱水面压力为大气压，B水箱水面高程H2=2m时，求通过孔口的流量。（3）A箱水面压力为2000Pa，H1=3m时，而B水箱水面压力为0，H2=2m时，求通过孔口的流量。221120.620.1233.72104QAgHg（1）m3/s例1.水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱，流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程H1=3m保持不变。m3/s221212()0.620.1212.16104QAgHHg2012[(3)(20)]0.620.12(3.022)4vQAgg220.620.121.2022.36104g第六章孔口、管嘴和有压流动例2:图示水箱孔口出流，已知压力箱上压力表读数p=0.5at，玻璃管内水位恒定h1=2m，孔口直径d1=40mm；敞口容器底部孔口直径d2=30mm，h3=1m。求h2及流量Q。因水箱内水位恒定，故Q1=Q2=Q；并注意到μ1=μ2=0.62，则孔口自由出流量解孔口淹没出流流量第六章孔口、管嘴和有压流动从1→2建立伯努利方程，有22000022nvvHgggHgHvnn221nn1式中：式中：为管嘴流速系数，n82.0n二二..管嘴出流的计算管嘴出流的计算110c220cHddl)4~3(gHAAvQn2第六章孔口、管嘴和有压流动gHAAvQn2式中：式中：为管咀流量系数，n82.0nn在H、d分别相同情况下，与孔口出流比较：nvv孔，但nQQ孔管嘴正常工作条件①dl4~3②09Hm显然μn=1.32μ。可见在相同条件，管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。第六章孔口、管嘴和有压流动圆柱形外管嘴的真空孔口外面加管嘴后，增加了阻力，但是流量反而增加，这是由于收缩断面处真空的作用。jcchgvgvp2222vvAAvcc1gvgvvpsec22292222022211Hpc075.0Hpc110c220cHddl)4~3(对圆柱形外管嘴：α=1，ε=0.64，φ=0.82第六章孔口、管嘴和有压流动小结孔口出流：在容器壁上开孔，水经孔口流出的水力现象管嘴出流：在孔口上连接长为3~4...