第六章工程流体力学.ppt

第6章 孔口、管嘴和管路流动
§ 概述
§ 孔口及管嘴恒定出流
§ 简单管路的水力计算
§ 串联并联管路的水力计算
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第六章孔口、管嘴和有压流动
1、孔口和管嘴
孔口
小孔口
大孔口
管嘴
§ 概述
基本概念
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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。
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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。
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第六章孔口、管嘴和有压流动
为孔口流速系数,对于小孔口,
式中:
一、孔口出流
从 1→C 建立伯努利方程,有
§ 孔口及管嘴恒定出流

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第六章孔口、管嘴和有压流动
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= ~。
孔口的局部阻力系数ζ0 ,
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第六章孔口、管嘴和有压流动
(与自由式出流完全相同)
(与自由式出流完全相同)
2 .淹没式出流
从 1→2 建立伯努利方程,有
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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。
; ;
、下游水面差; 。
写出图中两个孔口Q1和Q2的流量关系式(A1=A2)。Q1    <    Q2;图2:Q1   =     Q2。(填>、< 或=)
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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。
(1)m3/s
,。设上游水箱的水面高程H1=3m保持不变。
m3/s
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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=,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 =,则
孔口自由出流量
解  孔口淹没出流流量
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第六章孔口、管嘴和有压流动