1 第六章 孔口、管嘴和有压管道流动 前面我们学习了流体运动的基本规律和理论，从本章开始，将重点介绍实际工程中常见的各种典型流动现象，并运用前面的基础理论知识分析这些流动的计算原理和方法。 孔口、管嘴和有压管道流动是实际工程中常见的流动典型问题，例如给水排水工程中的取水、泄水闸孔，通风工程中管道漏风，某些液体流量设备等就是孔口出流问题；水流经过路基下的有压短涵管、水坝中泄水管、农业灌溉用喷头、冲击式水轮机、消防水枪等都有管嘴出流的计算问题；有压管道流动非常广泛，如环境保护、给水排水、农业灌溉、建筑环境与设备、市政建设等工程。 本章将运用前几章中的流体力学基础知识，主要是总流的连续性方程、能量方程及能量损失规律，来研究孔口、管嘴与有压管道的过流能力（流量）、流速与水头损失的计算及其工程应用；在分析有压管道流动时，将主要讨论不可压的流动问题。 孔口、管嘴和有压管道流动现象可近似看作是从短管（孔口、管嘴）到长管（有压管道）的流动，将它们归纳在一类讨论，可以更好地理解和掌握这一类流动现象的基本原理和相互之间的区别。 第一节 孔口及管嘴恒定出流 流体经过孔口及管嘴出流是实际工程中广泛应用的问题。本节将要介绍孔口和管嘴出流的计算原理。 一、孔口出流的计算 在盛有流体的容器上开孔后，流体会通过孔口流出容器，称这类流动为孔口出流。流体经孔口流入大气的出流，称为自由出流，如图 6 -1 所示；若孔口流出的水股被另一部分流体所淹没，称为淹没出流，如图 6 -2 所示。若孔口内为锐缘状，容器壁的厚度较小，或出流流体与孔口边壁成线状接触（2/dl），而不影响孔口出流，称这种孔口为薄壁孔口。本节将主要讨论薄壁孔口出流。 根据孔口尺寸的大小，可以将孔口分成小孔口与大孔口。圆形薄壁孔口的实验研究表明，如图 6 -1 所示，当0 .1/dH ，称为小孔口；当10./>Hd，称为大孔口。 1 ．薄壁小孔口恒定出流 （1 ）自由出流 以图 6 -1 为例，当流体流经薄壁孔口时，由于流体的惯性作用，流动通过孔口后会继续收缩，直至最小收缩断面 cc。下面对作用水头 H 不随时间条件下的恒定孔口出流进行分析。 2 图6-1 （将ap改为ap、211 2Vg改为2112Vg） 在容器内离孔口相当距离处取控制面11 ，并取收缩断面cc 为下游控制面，以过孔口中心的水平线为基准线00 ，把11 面与液面交点和cc 面与基准线00 交点取为控制计算点列出伯...
