孔口、管嘴实验

五、实验数据 孔口 d = 0.8 类型 Ac (m2 ) 孔口 cm，管嘴 d = 0.8 A ( m2) ξ
cຫໍສະໝຸດ Baidu
cm。 μ Ho (m) Vc (m/s) Q ( m3/s)
ψ
类型
V (m/s)
Ho (m) ψ
μ
H0 (m)
A (m2 )
Q (m3/s)
管嘴
2gHo 1 × 2gHo
通过管嘴的流量：Q = μ A
式中：Q—管嘴的出流流量（m3/s） ； A—管嘴的过流面积(m2 )；
Ho —管嘴的作用水头(m)； μ —管嘴的流量系数。 对于圆柱形外管嘴，由于出口断面没有收缩，因此流量系数等于流速 系数。即μ =ψ =0.382 ，通过实验，可测量出圆柱形外管嘴在 处出 现收缩断面，而产生真空。真空度能够达到作用水头的 0.75 倍，这 相当于把作用水头增大 75%，因此管嘴出流的流量大于孔口出流的 流量 四、实验步骤 1、记录有关常数。如孔口与管嘴的直径、出口中心高等； 2、将水泵接通电源，并调节供水阀门使水箱有微量溢流，打开各孔 口管嘴的前盖进行实验； 3、观察各种薄壁孔口出流水股的收缩现象，测量出流收缩断面尺寸， 计算收缩断面面积，测量孔口收缩管嘴的作用水头； 4、测量孔口与管嘴出流的流量； 5、关闭电源，打开排水阀门,根据实测数据，计算各项系数。
孔口、管嘴实验 一、实验目的 1、观察典型孔口及管嘴出流时的水力现象及圆柱形管嘴的局部真空 现象； 2、测定孔口及管嘴出流时的流量系数μ ,收缩系数ξ 阻力系数ζ 。 ,流速系数?和
二、设备外形图：
管 嘴 稳水箱 测压管
计量水槽 水箱、水泵
三、 实验原理 1、孔口出流：d／H <0.1 的小孔口，当为完全收缩时，由于水流惯性 作用，在离孔口约 d ／2 的断面处，水股断面收缩到最小，该收 Ac 缩断面 与孔口断面面积 A 的关系为 Ac= ξc A ，即 ξc=Ac／A，ξc 称为收缩系数。 对水面，收缩断面列能量方程式，可得 H o=(1+ζ c ) Vc／2g 由此得 V c= 1／ 1 ζc 令ψ = 1／ 1 ζc ， × 2gHo 则 Vc =ψ 2gHo
式中：ζ c —阻力系数，ζ c =0.06； Vc —孔口出流断面上的流速（m/s） ； ψ —孔口流速系数； Ho —孔口的作用水头（m） 。 孔口的出流量 Q = AcVc = Acψ 2gHo =ξAψ 2gHo 设ξ ㎜ = μ， 则 Q = μA 2gHo 式中：Q—孔口出流的流量； μ —孔口的流量系数。 2、管嘴出流：当器壁较厚或孔口加接短管并且器壁厚度或管长相当 于孔口直径的 3～4 倍时，则称作管嘴，也叫做厚壁孔口。这种出流 现象称作管嘴出流，在管嘴内存在一个收缩断面 ，液流在随后扩大 时，将出现旋涡区，常称这种收缩为内部收缩。我们对水面 与管嘴 出口断面处列能量方程得： H o=(1+ζ) V22 /2g 由此得管嘴出流的流速: V =V2 = 1/ 式中：ξ —阻力系数，ξ =0.5； V —管嘴出流的流速（m/s） ； Ho —管嘴的作用水头（m） ； ψ —管嘴的流速系数。