水力学第五章

'流体力学流体力学主讲：赵超 第五章孔口、管嘴出流和有压管路§5.1液体经薄壁孔口的恒定出流§5.2液体经管嘴的恒定出流§5.3短管的水力计算 第五章孔口、管嘴出流和有压管路常用公式AvAv连续性方程：112222pvpv111222zzh伯努利方程：121w2gg22gg22lvv损失公式：hfhjdg22g 第五章孔口、管嘴出流和有压管路Hdl 第五章孔口、管嘴出流和有压管路dHl10小孔口0孔口ddH大孔口10l3~4管嘴dl41000短管dl管路简单管路4dl1000长管d复杂管路有压管流：液流充满全管，在一定压差下流动的管路。 §5.1液体经薄壁孔口的恒定出流二、二、薄壁小孔口自由出流薄壁小孔口自由出流计算特点：计算特点：hf0出流特点：出流特点：收缩现象 222vvv00cccH000022gg2g11vg22HgH速度系数c00c0c0/收缩系数cQAvA22gHAgHcc00流量系数 三、薄壁小孔口的淹没出流22vvccHH0000120se22gg1v22gHHgzc120se111se0zHH12Qv2gzcc §5.2液体流经管嘴的恒定出流1l3(~)4dHc2计算特点:h0f0d0c21出流特点:在C-C断面形成收缩，然后再扩大，逐步充满整个断面。 一、圆柱形外管嘴的恒定出流1l3(~)4d222vvvH00H000nc22gg2g20d01v22gHgHnc2n1nn1Qv2gHn00.82nn 二、圆柱形外管嘴的真空在孔口处接上管嘴后，管嘴的阻力要比孔口大，但管嘴的出流流量要比孔口大。这是因为管嘴的收缩断面处有真空存在，产生抽吸作用所致。被抽吸的高度hH0.75v0水和空气都具有黏性，液体经过管嘴时，带走了一部分气体使得收缩断面处形成真空。 H9m收缩断面的绝对压强小于液体的汽化压强，液体将汽化，产生气泡，破坏了连续性，破坏真空区，出流不能充满管嘴l3~4d例题1 §5.3短管的水力计算短管的定义l41000d计算特点hwhfhj计算类型1.已知H、d，求Q2.已知Q、d，求H3.已知Q、H，求d §5.3短管的水力计算虹吸灌溉 §5.3短管的水力计算真空输水：世界上最大直径的虹吸管(右侧直径1520毫米、左侧600毫米),虹吸高度均为八米，犹如一条巨龙伴游一条小龙匐卧在浙江杭州萧山区黄石垅水库大坝上，尤为壮观，已获吉尼斯世界纪录。 §5.3短管的水力计算1.虹吸管的水力计算例题2 §5.3短管的水力计算2.水泵吸水管的水力计算计算内容：已知Q、d、l、、、、h，求水泵安装高度H。吸进弯v例题3 例题1在H孔口Hn,ddn条件下，试分别比较孔口和管嘴出流的流速孔口及流量。1.流速比较v2gH.097孔口孔口孔口孔口1vnn2gHnn.0822.流量比较Q孔口Ag2H孔口孔口0.62孔口孔口1QAg2H0.82nnnnn 例题2如图所示虹吸管，通过虹吸作用将左侧水输至下游。已知d、H1、H2、l1、l2、、e、b，试求：通过虹吸管的流量Q；虹吸管最高处A点的真空度h。v 例题2[解]1.由1→2列伯努利方程2llv12H00000()1ebsed2g得2gH1vll12ebsed流量2gH12QAvdll124ebsed 例题22.由1→A列伯努利方程22ppvlvaA1H0HH()112ebgg2gd2g得A点真空度2pplvaA1hH()v2ebgd2g 例题3[解]从1→2建立伯努利方程，有ppvvvv22l22吸a200H进弯gg2222gdggg2pplva2吸H进弯gd2g2lv吸hv进弯d2g'