若d≤H10,这种孔口称为小孔口,可认为孔口断面上各点的水头都相等 若d≥H/10,称为大孔口 当孔口出流时,水箱中水量如能得到源源不断的补充,从而使孔口的水头H 不变,这种情况称为恒定出流。本节将着重讨论薄壁小孔口恒定出流。 1.小孔口的自由出流 从孔口流出的水流进入大气,称自由出流( Free efflux),如图5-1-1所示,箱 中水流的流线从各个方向趋近孔口,由于水流运动的惯性,流线不能成折角地改 变方向,只能光滑、连续地弯曲,因此在孔口断面上各流线并不平行,使水流在 出孔后继续收缩,直至距孔口约为d/2处收缩完毕,形成断面最小的收缩断面, 流线在此趋于平行,然后扩散,如图5-1-1所示的cc断面称为孔口出流的收缩断 面。 为推导孔口出流的关系式,选通过孔口形心的水平面为基准面,取水箱内符 合渐面流条件断面0-0和收缩断面cc,列伯诺里方程 v 水箱中的微小沿程水头损失可以忽略,于是h只是水流经孔口的局部水头损失, 对于薄壁小孔口 于是上面的伯诺里方程可改写为 H+200=(aa+50)c 令H0=H+a00,代入上式整理得 2 式中H0-—水头( Acting head) 50—一经孔口的局部阻力系数; 9—一系数,p=1 可以看出,如不计损失,则0=0,而φ=1,可见φ是收缩断面的实际液体流 样,可得水流经孔口的局部阻力系数5八 速v对理想液体流速√2gH0的比值。由实验测得孔口流速系数φ=097~098。这 =0.06。 0.97若 d≤H/10，这种孔口称为小孔口，可认为孔口断面上各点的水头都相等。 若 d≥H/10，称为大孔口。 当孔口出流时，水箱中水量如能得到源源不断的补充，从而使孔口的水头 H 不变，这种情况称为恒定出流。本节将着重讨论薄壁小孔口恒定出流。 1．小孔口的自由出流 从孔口流出的水流进入大气，称自由出流(Free Efflux)，如图 5-1-1 所示，箱 中水流的流线从各个方向趋近孔口，由于水流运动的惯性，流线不能成折角地改 变方向，只能光滑、连续地弯曲，因此在孔口断面上各流线并不平行，使水流在 出孔后继续收缩，直至距孔口约为 d/2 处收缩完毕，形成断面最小的收缩断面， 流线在此趋于平行，然后扩散，如图 5-1-1 所示的 c-c 断面称为孔口出流的收缩断 面。 为推导孔口出流的关系式，选通过孔口形心的水平面为基准面，取水箱内符 合渐面流条件断面 0-0 和收缩断面 c-c，列伯诺里方程 w c c c h g p v g v H + = + + + 2 0 2 2 2 0 0    水箱中的微小沿程水头损失可以忽略，于是 hw 只是水流经孔口的局部水头损失， 即 g v hw h j 2 3 2 = =  0 对于薄壁小孔口 pc=pa=0 于是上面的伯诺里方程可改写为 g v g v H c c 2 ( ) 2 2 0 2 0 0    + = + 令 g v H H 2 2 0 0 0  = + ， 代入上式整理得 0 0 0 2 2 1 v gH gH c c    = + = -1) 式中 H0——水头(Acting Head)； ζ0——经孔口的局部阻力系数；  ——系数， 0 1 0 1 1     +  + = c 。 可以看出，如不计损失，则ζ0=0，而  =1，可见  是收缩断面的实际液体流 速 vc 对理想液体流速 2gH 0 的比值。由实验测得孔口流速系数  =0.97～0.98。这 样，可得水流经孔口的局部阻力系数ζ0= 2 2 0.97 1 1 1 − =  =0.06