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学习要点 　　　 熟练掌握短管自由出流和淹没出流的水力计算（虹吸管的过流能力和安装高度、水泵的安装高度及倒虹吸的过流能力等）、长管的水力计算；掌握管嘴出流的工作条件及流量系数大的原因；水利和市政专业应掌握，其它专业要求了解串联、并联管路、均匀泄流管路的水力计算；市政专业应掌握，其它专业要求了解管网的水力计算。 第一节 孔口出流 本章应用流体力学基本原理，结合具体流动条件,研究 孔口,管嘴及管路的流动。研究流体经容器壁上孔口或管嘴 出流，以及流体沿管路的流动，对供热通风及燃气工程具有 很大的实际意义。如自然通风中空气通过门窗的流量计算, 供热管道中节流孔板的计算，工程上各种管道系统的计算, 都需要掌握这方面的规律及计算方法。 一、薄壁小孔口恒定出流 当孔口具有锐缘，出流的水股与孔口只有周线上的接触、 且孔口直径　　　　，称为薄壁小孔口。当孔口泄流后，容 器内的液体得到不断的补充，保持水头H不变，称为恒定出 流。 1．小孔口自由出流 如图7—1所示，孔口中心的水头计保持不变，由于孔径较小，认为孔口各处的水头都为H，水流由各个方向向孔口集中射出，在惯性的作用下，约在离孔口处的d/2处的c—c断面收缩完毕后流入大气，c—c称为收缩断面。这类泄流主要是求泄流量。 以过孔口中心的水平面 　　为基准面，写出上游符合缓变流的0—0断面及收缩断面c—c的能量方程 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（7—1） c—c断面的水流与大气接触，故 　　　。若只计流经孔口的局部 即 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （7—2） 其中　　为收缩断面的平均流速。 令 　 称为有效水头或全水头, 称为行近流速水头，并取　　　　, 于是式(7—2)可改写为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （7—3） 因而 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（7—4） 式中 —流经孔口的局部阻力系数。 令 　　　　　　，　称为流速系数， 则 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（7—5） 设孔口的面积为A，收缩断面的面积为 ，则 　称为收缩系数，于是孔口的出流量为 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（7—6） 式中 为孔口出流的流量系数。式（7—6）即为小孔口自由出流 的流量公式。 2．孔口淹没出流 如图7—2所示，孔口位于下游水位以下，从孔口流出的水流流入下游水 体中，这种出流称为孔口淹没出流。孔口断面各点的水头均为H，所以淹没 出流无大、小孔口之分。 以过孔口中心的水平面作为基准面，写出符合渐变流条件的1—1断面和 2—2断面的能量方程 　　　　　　　　 （7—7） 式中 ， , H为上游、下游的水位差。 　　　　　　　　　 所以 若上、下游水池较大，则 ，有 ，水头损失只计水 流流经孔口和从孔口流出后突然扩大的局部损失，则