第六章 孔口出流课件.ppt

流体经过孔口出流是一个有广泛应用的实际问题。大如水利工程上的闸孔，小如粘度计上的针孔，孔口出流在许多领域中都可见到。例如水力采煤用的水枪，消防用的龙头，汽油机中的汽化器，柴机中的喷嘴，火炮中的驻退机，车辆中的减震器，等等。机械制造的液压技术中换向阀、减压阂、节流阀、逆流阀等处都是孔口出流，就是在自动控制的喷嘴挡板、阻尼器等处也同样会遇到孔口出流的问题。 本章讨论液体孔口出流中的主要概念、分析影响孔口出流性能的几个系数(流速系数、流量系数、收缩系数和阻力系数)，最后再简单介绍节流汽穴和变水头孔口出流问题。至于气体孔口与喷嘴的出流问题则适于在第八章中论述。;6.1 薄壁孔口出流;对图示的1-1和c-c断面列伯努利方程式，令α＝1，则 ; 如果孔口直径d远小于管道直径D，则称为小孔口，其 ，于是可得小孔口出流速度为; 经过孔口出流的流量;计算孔口出流速度和流量的公式如果不是在压强差Δp而是在水位差H1- H2或是在水头H作用下的孔口出流，则公式中的Δp/ρ应当换成g(H1- H2)或gH，于是可写出重力作用下的孔口出流公式为;6.1.2 孔口出流系数 孔口出流性能的主要标志是它的流速系数、流量系数、收缩系数与阻力系数。这些统称为孔口的出流系数。 1．流速系数 从公式(6-3)来看，如果经孔口流动没有能量损失，孔口的阻力系数ζ＝0，则孔口的理想流速应该是;2．流量系数 从(6-5)式得;;3．收缩系数 用实验得出的Cq与Cv，可以算出收缩系数 ;6.1.3 大孔口的出流公式 如图6-l，当d并非远小于D时，则管道侧壁与孔口外圆周靠近，这时从孔口流出时，其收缩程度大为减轻，或者说大孔口的收缩系数较大。大孔口的收缩系数取决于孔口直径与管道直径之比，其经验公式为;大孔口的流量公式为;6.2 厚壁孔口出流;(6-21);如果dD，且 ，即为厚壁小孔口的情况，于是 ;6.2.2 厚壁孔口的出流系数;第六章 孔口出流;6.3 孔口及机械中的气穴现象;即;气穴系数用σ表示，则;这就是说节流口前后压强比 是产生气穴的界限，为了避免产生气穴，必须使 小于3.5。; 从(6-31)式看，防止泵前气穴可有三种办法: 1 降低吸水高度h； 2 尽量减小吸水管或吸油管上的局部和沿程阻力； 3 降低吸水管或吸油管中的速度，加大吸入管的直径。;6-4 变水头作用下的孔口出流;(6-33); 如果H1＝H，H2＝0，则可求出盛液高度为H的柱形容器的排空时间为 ;;谢谢聆听！ 流体经过孔口出流是一个有广泛应用的实际问题。大如水利工程上的闸孔，小如粘度计上的针孔，孔口出流在许多领域中都可见到。例如水力采煤用的水枪，消防用的龙头，汽油机中的汽化器，柴机中的喷嘴，火炮中的驻退机，车辆中的减震器，等等。机械制造的液压技术中换向阀、减压阂、节流阀、逆流阀等处都是孔口出流，就是在自动控制的喷嘴挡板、阻尼器等处也同样会遇到孔口出流的问题。 本章讨论液体孔口出流中的主要概念、分析影响孔口出流性能的几个系数(流速系数、流量系数、收缩系数和阻力系数)，最后再简单介绍节流汽穴和变水头孔口出流问题。至于气体孔口与喷嘴的出流问题则适于在第八章中论述。;6.1 薄壁孔口出流;对图示的1-1和c-c断面列伯努利方程式，令α＝1，则 ; 如果孔口直径d远小于管道直径D，则称为小孔口，其 ，于是可得小孔口出流速度为; 经过孔口出流的流量;计算孔口出流速度和流量的公式如果不是在压强差Δp而是在水位差H1- H2或是在水头H作用下的孔口出流，则公式中的Δp/ρ应当换成g(H1- H2)或gH，于是可写出重力作用下的孔口出流公式为;6.1.2 孔口出流系数 孔口出流性能的主要标志是它的流速系数、流量系数、收缩系数与阻力系数。这些统称为孔口的出流系数。 1．流速系数 从公式(6-3)来看，如果经孔口流动没有能量损失，孔口的阻力系数ζ＝0，则孔口的理想流速应该是;2．流量系数 从(6-5)式得;;3．收缩系数 用实验得出的Cq与Cv，可以算出收缩系数 ;6.1.3 大孔口的出流公式 如图6-l，当d并非远小于D时，则管道侧壁与孔口外圆周靠近，这时从孔口流出时，其收缩程度大为减轻，或者说大孔口的收缩系数较大。大孔口的收缩系数取决于孔口直径与管道直径之比，其经验公式为;大孔口的流量公式为;6