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1、第 六 章 孔 口 管 嘴 出 流 及 管 路 計 算主要內(nèi)容 第 一 節(jié) 孔 口 出 流第 二 節(jié) 管 嘴 出 流第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算 第 一 節(jié) 液 體 的 出 流 孔 口 的 分 類d21s 薄 壁 孔 口d s 4d3s 厚 壁 孔 口d s d L管 嘴 L=(3 4)d 截 面 上 各 點 靜 水 頭 差 異 大 ， 不 能 忽 略 （ dH/10）截 面 上 各 點 靜 水 頭 差 異 小 ， 可 以 忽 略 （ dH/10）液 體 通 過 孔 口 流 入 大 氣液 體 通 過 孔 口 流 入 液 體 空 間第 一 節(jié) 液 體 的 出 流 一 、 小 孔 口 自 由

2、 出 流 wccca hgvgpgvgpH 202 22111 第 一 節(jié) 孔 口 出 流 列 能 量 方 程gvh c w 220 gvgvH cc 2)(2 20211 令 gvHH 2 2110 00 21 gHv cc 00 22 gHAgHAAvq ccv 第 一 節(jié) 液 體 的 出 流取 為 流 速 系 數(shù)00 111 c 02 gHv c 流 量 計 算 gvgvgvgpHgvgpH cc 2222 21202222221111 二 、 小 孔 口 淹 沒 出 流 010 21 gHv c 令 gvgvHHH 22 222211210 00 22 gHAgHAAvq ccv 流

3、量 計 算 第 一 節(jié) 液 體 的 出 流 三 、 小 孔 口 的 收 縮 系 數(shù) 及 流 量 系 數(shù)第 一 節(jié) 液 體 的 出 流 全 部 收 縮 孔 口 不 完 全 收 縮 孔 口 非 全 部 收 縮 孔 口 四 、 大 孔 口 的 流 量 系 數(shù)第 一 節(jié) 液 體 的 出 流 如 果 壁 厚 或側 壁 孔 口 處 接 一 段 長 的 圓 管 時 ， 此 時 流 動 情 況為 管 嘴 出 流 。 4d3 一 、 圓 柱 形 外 管 嘴 出 流特 點 ： 水 流 入 嘴 嘴 時 如 同 孔 口 出 流 一 樣 ， 管 流 股 也 發(fā) 生 收 縮 ，存 在 著 收 縮 斷 面 CC， 爾 后

4、流 股 逐 漸 擴 張 ， 至 出 口 斷 面 上 完 全充 滿 管 嘴 斷 面 流 出 。第 二 節(jié) 管 嘴 出 流 1、 管 嘴 出 流 流量以 管 嘴 中 心 線 為 基 準 線 ， 列 1-1及 b-b斷 面 伯 努 利 方 程 ：gVgVgVH 222 22211 第 二 節(jié) 管 嘴 出 流令 gvHH 2 2110 管 嘴 出 口 速 度 為 00 221 gHgHV n 00 2gHA2gHAVAQ nn u 管 嘴 流 量 由 于 出 口 斷 面 b-b流 股 完 全 充 滿 （ 不 同 于 孔 口 ）,u 1 nn則 ,1 0.5 取 銳 緣 進 口 表 達 式 完 全 相

5、同 ， 但02gHAQ 0.62 nu與 孔 口 出 流孔 口 出 流 1.320.620.82 孔 口管 嘴 第 二 節(jié) 管 嘴 出 流 2、 管 嘴 內(nèi) 的 真 空 作 用在 C-C斷 面 前 后 流 股 與 管 壁 分 離 ， 中 間 形 成 渦 旋 區(qū) ， 產(chǎn) 生負 壓 ， 出 現(xiàn) 了 管 嘴 真 空 現(xiàn) 象 。 相 當 于 使 H0增 大 ， 促 使 出 流流 量 增 大 。 第 二 節(jié) 管 嘴 出 流列 c-c及 b-b斷 面 伯 努 利 方 程 ：gVgVgpgVgp accc 222 2 122 1c cAv v vA c gvgvgvgpgp ac 222 21222 第 二

6、 節(jié) 管 嘴 出 流gvgvgvgpgp ac 222 21222 02gHv 0222 Hgv 02211 Hgpgp ac 82.064.00.1 ，取 075.0 Hgpgp ac 075.0 Hgppgp cav m3.975.07 0 H 管 路 水 力 計 算 概 述 管 徑 和 管 壁 粗 糙 度 相 同 的 一 根 管 子 或 這 樣 的 數(shù)根 管 子 串 聯(lián) 在 一 起 的 管 道 系 統(tǒng) 叫 簡 單 管 道 。1.管 路 計 算 有 三 類 計 算 問 題 ：第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算 1） 已 知 管 路 布 置 及 流 量 Q， 確 定 管 徑 d和 進 行 水

7、 頭 損 失 計 算 。 2） 已 知 流 量 Q和 作 用 壓 頭 H， 確 定 管 徑 d。 3） 已 知 直 徑 d和 作 用 壓 頭 H， 確 定 流 量 Q。第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算 第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算管 路 計 算 中 常 用 術 語 1） 長 管 和 短 管 （ 速 度 水 頭 與 局 部 水 頭 損 失 小 于沿 程 損 失 的 5%按 短 管 計 算 ） 2） 標 準 管 徑 3） 經(jīng) 濟 流 速 第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算水 力 計 算列 1-1及 2-2斷 面 伯 努 利 方 程 ：wa hgvgpgvgp 202H 2221a whgv

8、H 222對 于 短 管 ： gvdlhhh jfw 22 2428 Qgddlhw 2SQhw 對 于 氣 體 管 路 ： 2gSQhw 第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算對 于 長 管 ： fw hhH 2528 lQdghh fw 令 ： 管 道 比 阻 528 dgA 第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算由 不 同 直 徑 或 粗 糙 度 的簡 單 管 道 連 接 在 一 起 的管 道 叫 做 串 聯(lián) 管 道1.流 量 關 系 ： 通 過 串 聯(lián) 管 道各 管 段 的 流 量 是 相 同 的 。 Q 0CBA QQQQ2.阻 力 損 失 關 系 ： 串 聯(lián) 管 路 系 統(tǒng) 的 總 水 頭

9、 損 失 （ 壓 頭 ） 損 失等 于 各 管 段 水 頭 損 失 之 和 。 wCwBww hhhh A 222 CCBBAAw QSQSQSh 第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算由 不 同 直 徑 或 粗 糙 度 的簡 單 管 道 連 接 在 一 起 的管 道 叫 做 串 聯(lián) 管 道1.流 量 關 系 ： 321 QQQQ 2.阻 力 損 失 關 系 ： 并 聯(lián) 管 路 系 統(tǒng) 的 總 水 頭 損 失 （ 壓 頭 ） 損 失等 于 各 管 段 水 頭 損 失 。 w3w21ww hhhh 2233221211 iiQSQSQSQS 第 三 節(jié) 管 路 水 力 計 算332211 shshs

10、hsh wwww 321 1111 ssss 131313321221 ; ssQQssQQssQQ 321321 1:1:1: sssQQQ 流 量 分 配 規(guī) 律 第 四 節(jié) 流 體 通 過 縫 隙 液 流 動一 、 平 行 平 板 縫 隙v圖 示 為 在 兩 塊 平 行 平 板 所 形 成 的 縫 隙 間 充滿 了 液 體 ， 縫 隙 高 度 為 h， 縫 隙 寬 度 和 長 度為 b和 l， 且 一 般 恒 有 b h和 l h。 1.平 行 平 板 縫 隙 （ 壓 差 和 剪 切 共 同 作 用 ）p平 行 六 面 體 在 x方 向 的 受 力 平 衡 方 程 式 為xdyppxdy

11、p d)d(d)(d 整 理 后 得 , 而xpy dddd dydu xpyu dd1dd 22 因 此 有 212dd21 CyCyxpu 積 分 后 得在 縫 隙 流 中 壓 力 沿 運 動 方 向 的 變 化 率 是 一 常 數(shù) ， 有 -p pdp pdx l l2 1 yhupyhlyu 02 p速 度 表 達 式由 邊 界 條 件 ， ,;0,0 0uuhyuy 和 xphhuC dd201 02 C 2.兩 板 之 間 無 相 對 運 動 （ 壓 差 流 ）p壓 差 作 用 下 流 量 plbhq 12 3注 意 ： 當 動 平 板 相 對 于 固 定 平 板 運 動 的 方

12、向 和 壓 差 方 向 相同 時 取 “ +” 號 ， 反 之 取 “ ” 號 。p流 量 表 達 式 03000 212)ybd21(d ubhplbhyhupyhlbyubq h 3.兩 板 之 間 無 壓 差 （ 剪 切 流 動 ）0 2 ubhq 二 、 環(huán) 形 縫 隙1.流 經(jīng) 同 心 環(huán) 形 縫 隙 的 流 量 F流 量 計 算p同 心 環(huán) 縫 隙 流 量 030 212 udhpldhq 用 代 替 bdp偏 心 環(huán) 縫 隙 流 量用 代 替 bdd rb 03 212d uhrdpuldrhq )cos1(cos0 hehh /e 偏 心 率 00230 215.1112 udhpuldhq 00230 215.1112 udhpuldhq /e 偏 心 率