和总水头。
四、实验方法与步骤
1. 熟悉实验设备，分清那些测管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。
2. 打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。如不平则需查明故障原因（例如连通管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。
3. 打开阀13，观察思考
1）测压管水头线和总水头线的变化趋势； 2）位置水头、压强水头之间的相互关系； 3）测点2、3测管水头同否？为什么？ 4）测点12、13测管水头是否不同？为什么？ 5）当流量增加或减少时测管水头如何变化？
4. 调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量（毕托管供演示用，不必测记读数）。
5. 改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。
五、实验成果及要求
（实验记录计算表格见下表2） 六、实验分析与讨论
1. 简述能量方程应用的条件和应注意的事项。 2. 测压管测量的是绝对压强还是相对压强？
3. 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？
4. 实验中你看到了充满水流的管子中发生了真空现象，打开测孔，管中的水不外流甚至进气，请你作出解释。
6
实验装置台号NO.__________
水箱液面高程?0? 50 cm ； 上管道轴线高程?z? 21cm
表2 不可压缩液体恒定流伯诺里方程实验记录计算表
单位: cm, cm/s
测点编号 管 径 两点间距 断面面积 Q 第一测次 1* 2 3 4 5 6* 7 8* 9 10 11 12* 13 14* 15 16* 17 18* 19 3
z?p??v22gz?p ??Q ?v22g 第二测次 z?p? ?v22g z?p???v22g
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第三节 孔口、管嘴出流实验
一、实验目的与要求
1. 观察典型孔口及管嘴出流时的流动现象及圆柱形管嘴的局部真空，测定孔口与管嘴出流时的流速系数、流量系数、侧收缩系数、局部阻力系数；
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
本实验装置如图3所示。
图3 孔口、管嘴出流实验装置图
图3孔口、管嘴出流实验装置由供水系统、恒定水头水箱、回水箱系统组成。在恒定水头水箱的侧壁上安装管嘴（或开有孔口）。实验装置侧壁式孔口出流实验设备，孔口与管嘴均位于水箱的侧壁上，孔内径均为d 水箱由供水管供水，箱内设有溢流板以保持水头恒定，设有稳水栅以保证水流均匀。孔口和管嘴用橡皮塞控制出流。
三、实验原理
液体从孔口以射流状态流出，流线不能在孔口处急剧改变方向，而会在流出孔口后在孔口附近形成收缩断面，收缩断面积Ac与孔口断面积A的关系为Ac=?A，?称为收缩系数。
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Q?Acvc???A2gH0??A2gH0
流量系数： ?????Q
A2gH0Acdc2?收缩系数： ?? Ad2流速系数： ??vc?1 ???2gH01??1阻力系数： ??薄壁孔口出流
?2?1
非淹没出流的收缩断面上相对压强均为零。对上游断面1-1和收缩断面C-C运用能量方程即可得到收缩断面流速：
vc?1?c??2?v02gH0??2gH0
式中，H0?H?2g，如不计行近流速水头
2?v02g，
也可写为： vc??2gH 。 流量公式为：
Q?Acvc???A2gH0??A2gH0
圆柱形外伸管嘴出流
管嘴出流的局部损失由两部分组成，即孔口的局部水头损失及收缩断面后扩展产生的局部损失，水头损失大于孔口出流。但是管嘴出流为满流，收缩系数为ε＝1.0，因此流量系数仍比孔口大，其出流公式为：
v??2gH，
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Q??A2gH??A2gH。
管嘴出流流量系数的加大也可以从管嘴收缩断面处存在的真空来解释，由于收缩断面在管嘴内，压强要比孔口出流时的零压低，必然会提高吸出流量的能力。
四、实验方法与步骤
1. 测量管嘴〔孔口〕的尺寸。记录实验常数，孔口和管嘴用橡皮塞塞紧。 2. 接通电源，打开水泵开关，给水箱供水，至溢流后，打开①孔口，观察孔口出流现象，测定水头H及Q，用卡尺测记孔口出流收缩断面直径，应多测几次以取其平均值为dc，算出收缩断面面积Ac。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。测量完毕，用橡皮塞将孔口塞紧。
3. 再打开②圆柱形管嘴，待水面稳定后，测记水头H，测定流量Q（要求重复测量三次，时间尽量长些，以求准确），观察和量测直角管嘴出流时的真空情况。
4. 进行以上实验时，为了在量测过程中保持水头恒定，避免相互干扰，量测哪个孔口就开启哪个孔口，以免溢流水头不恒定，影响实验精度。在实验过程中注意观察出流的流股形态，并做好记录。
5. 将实测的孔口和管嘴的流量系数?值与?的经验值（薄壁孔口?= 0.62，管嘴?= 0.82）进行比较，并分析引起差别的原因。
6. 关闭水泵开关，清理实验桌面及场地。
五、实验成果及要求
（实验记录计算表格见下表3） 六、实验分析与讨论
1. 观测圆柱形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
dd?0.1时，孔口出流的侧收缩率较?0.1时有何不同？ HH3. 为什么同样直径与同样水头条件下，管嘴的流量系数?值比孔口的大？能做出定量分析吗？
实验装置台号NO.___________
D孔口= cm A孔口= cm
10
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