孔口出流与管嘴出流课件.pptVIP

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege流体力学FluidMechanics周广GuangZhou2010.3流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege第五章孔口、管嘴与管路流动§5-1孔口出流与管嘴出流§5-2管路计算基础§5-3管网的概念与有压管中的水击§5-4习题课（2h）流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege§5-1孔口出流与管嘴出流0、概述容器壁上开孔，水经孔口流出的水力现象称为孔口出流；在孔口上连接长为3～4倍孔径的短管，水经过短管并在出口断面满管流出的水力现象称为管嘴出流。孔口出流在工程技术中有着广泛的应用，在许多领域都可以见到。例如，水利工程上的闸孔，水力采煤用的水枪，汽车发动机的汽化器，柴油机的喷嘴，以及液压技术中油液流经滑阀、锥阀、阻尼孔等都可归纳为孔口出流问题。给排水工程中各类取水、泄水闸孔，以及某些量测流量设备均属孔口；水流经过路基下的有压涵管、水坝中泄水管等水力现象与管嘴出流类似，此外，还有消防水枪和水力机械化施工用水枪都是管嘴的应用。孔口、管嘴出流和有压管流的水力计算，是连续性方程、能量方程以及流动阻力和水头损失规律的具体应用。流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege0、概述※流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege一、薄壁小孔口的自由恒定出流1、薄壁小孔口如果液体具有一定的流速，能形成射流，且孔口具有尖锐的边缘，此时边缘厚度的变化对于液体出流不产生影响，出流水股表面与孔壁可视为环线接触，这种孔口称为薄壁小孔口。特征：L/d≤22、厚壁孔口如果液体具有一定的速度，能形成射流，此时虽然孔口也具有尖锐的边缘，射流亦可以形成收缩断面，但由于孔壁较厚，壁厚对射流影响显著，射流收缩后又扩散而附壁，这种孔口称为厚壁孔口或长孔口，有时也称为管嘴。特征：2＜L/d≤4流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege一、薄壁小孔口的自由恒定出流3、自由出流以出流的下游条件为衡量标准，如果流体经过孔口后出流于大气中时，称为自由出流；4、薄壁小孔口的自由恒定出流的计算取图中的1-1和c-c断面列伯努利方程：其中：得：；；流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege一、薄壁小孔口的自由恒定出流4、薄壁小孔口的自由恒定出流的计算定义作用水头：则得：定义流速系数：通过孔口的流量为：定义收缩系数：定义流量系数：（0.97~0.98）对于圆形薄壁小孔口，μ=0.60~0.62.流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege一、薄壁小孔口的自由恒定出流4、薄壁小孔口的自由恒定出流的计算两种特例：（1）若容器上部为自由液面且小孔自由出流时，有：（2）高压系统（），则有：流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege一、薄壁小孔口的自由恒定出流5、全部收缩与非全部收缩（1）全部收缩孔口各个方向都发生收缩。全部收缩又分为：完善收缩：孔口距离器壁很远，因此器壁对孔口的收缩情况毫无影响。非完善收缩：孔口四周都有收缩，但某一边距离器壁较近，其收缩情况受到器壁的影响，因而这种收缩称为非完全收缩。（2）非全部收缩孔口部分方向发生收缩，有的边根本不收缩。流体力学－－FluidMechanics

天河学院建筑工程系ConstructionEngineeringDepartment，TianHeCollege二、孔口淹没式出流（液体（气体）出流于充满液体（气体）的空间）取符合渐变流条件的断面1-1，2-2列伯努利方程：定义作用水头：定义流速系数：（与自由式