(六)孔口与管嘴出流实验

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1、（六）孔口与管嘴出流实验一、实验目的要求1．掌握孔口与管嘴出流的流速系数、流量系数、侧收缩系数、局部阻力系数的量测技能；2．通过对不同管嘴与孔口的流量系数测量分析，了解进口形状对出流能力的影响及相关水力要素对孔口出流能力的影响。二、实验装置图9—1孔口管嘴实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4恒压水箱；5.溢流板；6.稳水孔板；7.孔口管嘴；8.防溅旋板；9.测量孔口射流收缩直径的移动触头；10.上回水槽；11.标尺；12.测压管；本实验装置如图9.1所示。测压管12和标尺11用于测量

2、水箱水位、孔口管嘴的位置高程及直角进口管嘴2#的真空度。防溅板8用于管嘴的转换操作，当某一管嘴实验结束时，将旋板旋至进口截断水流，再用橡皮塞封口；当需开启时，先用旋板档水，再打开橡皮塞。这样可防止水花四溅。移动触头9位于射流收缩断面上，可水平向伸缩，当两个触块分别调节至射流两侧外缘时，将螺丝固定，然后用游标卡尺测量两触块的间距，即为射流收缩断面直径。本设备还能演示明槽水跃。三、实验原理流量系数收缩系数流速系数阻力系数四、实验方法与步骤1．记录实验常数，各孔口管嘴用橡皮塞塞紧。2．打开调速器开关，使恒压水箱充水，

3、至溢流后，再打开1#园角管嘴，待水面稳定后，测记水箱水面高程标尺读数，测定流量（要求重复测量三次，时间尽量长些，以求准确），测量完毕，先旋转水箱内的旋板，将1#管嘴进口盖好，再塞紧橡皮塞。3．依照上法，打开2#管嘴，测记水箱水面高程标尺读数及流量，观察和量测直角管嘴出流时的真空情况。4．依次打开3#园锥形管嘴，测定及。5．打开4#孔口，观察孔口出流现象，测定及，并按下述的方法测记孔口收缩断面的直径（重复测量三次）。然后改变孔口出流的作用水头（可减少进口流量），观察孔口收缩断面直径随水头变化的情况。6．关闭调速器

4、开关，清理实验桌面及场地。7．注意事项：（1）实验次序先管嘴后孔口，每次塞橡皮塞前，先用旋板将进口盖掉，以免水花溅开；（2）量测收缩断面直径，可用孔口两边的移动触头。首先松动螺丝，先移动一边触头将其与水股切向接触，并旋紧螺丝，再移动另一边触头，使之切向接触，并旋紧螺丝，再将旋板开关顺时针方向关上孔口，用卡尺测量触头间距，即为射流直径。实验时将旋板置于不工作的孔口（或管嘴）上，尽量减少旋板对工作孔口、管嘴的干扰；（3）进行以上实验时，注意观察各出流的流股形态，并作好记录。五、实验成果及要求1．有关常数：实验装置台

5、号园角管嘴，出口高程读数，直角管嘴，园锥管嘴，出口高程读数，孔口。2．整理记录及计算表格（表9.1）六、实验分析与讨论1．结合观测不同类型管嘴与孔口出流的流股特征，分析流量系数不同的原因及增大过流能力的途径。2．观察时，孔口出流的侧收缩率较时有何不同？表9.分类项目园角管嘴直角管嘴园锥管嘴孔口水面读数体积时间流量平均流量水头面积流量系数测管读数真空度收缩直径收缩断面收缩系数流速系数阻力系数流股形态注：流股形态：①光滑园柱；②紊散；③园柱形麻花状扭变；④具有侧收缩的光滑园柱；⑤其他形状。☆3．试分析完善收缩的锐缘

6、薄壁孔口出流的流量系数有下列关系：根据这一关系，并结合其他因素分析本实验的流量系数偏离理论值（）的原因。其中为韦伯数。