注冊結構工程師：管嘴的恒定出流

更新時間：2010-07-23 08:59:17 來源：|0

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　　二、管嘴的恒定出流

　　在孔口周界上連接一長度l≈3d～4d(d為孔口直徑)的短管，流體經短管流出，并在出口斷面形成滿管流，這樣的流動稱管嘴出流。

　　如圖6-5-3的圓柱形外管嘴，流體進入管嘴直至收縮斷面C-C的流動情況與孔口相同。由于收縮，使流體與管壁分離，形成旋渦區。然后液流再擴大充滿整個管道斷面后流出。設水箱水位不變，表面為大氣壓強，則有

　　式中 hw為管嘴的水頭損失，因長度不大，忽略沿程損失，則

　　v為管嘴出口斷面的平均流速。

　　最后得到

　　式中聲，φn為管嘴的流速系數，μn為管嘴的流量系數。由于出口斷面無收縮，φn=μn。由實驗資料得圓柱形外管嘴的流量系數μn= 0.82。這樣，在作用水頭、直徑相同時，圓柱形外管嘴出流的流量比孔口要大1.32倍。管嘴的局部阻力比孔口大，為何流量反比孔口大呢?這是管嘴的水流現象造成的，因為在管嘴的收縮斷面上形成了真空。可以證明，其真空度為其作用水頭的0.75倍。在C-C斷面真空的抽吸作用下，流量增大。但真空度達7m水柱以上時，液體將會汽化或空氣會自管口壓入，收縮斷面的真空將被破壞。因此對真空度要加以限制，從而限制了作用水頭Ho≤7/0.75≤9m。

　　綜上所述，要使圓柱形管嘴正常工作需滿足l=3～4d及Ho≤9m的條件。

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