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1、六、孔口与管嘴流量系数验证实验（一）实验目的1、了解孔口流动特征，测定孔口流速系数和流量系数。2、了解管嘴内部压强分布特征，测定管嘴流量系数。（二）实验原理当水流从孔口出流时，由于惯性的作用，水流在出孔口后有收缩现象，约在处形成收缩断面c-c。收缩断面c-c的面积与孔口的面积的比值称为收缩系数。应用能量方程可推得孔口流量计算公式如下 或 式中，为流速系数，为流量系数，为孔口中心点以上的作用水头。已知收缩系数和流速系数或流量系数可求得孔口流量。本实验将根据实测的流量等数据测定流速系数或流量系数。 当水流经管嘴出流时，由于管嘴内部的收缩断面处产生真空，等于增加了作用水头，使得管嘴的出流大于孔口出流
2、。应用能量方程可推得管嘴流量计算公式如下 或 式中，为流速系数，为流量系数，为管嘴中心点以上的作用水头。已知流速系数或流量系数可求得管嘴流量。本实验将根据实测的流量等数据测定流速系数或流量系数。根据系统理论和实验研究各系数有下列数值孔口 管嘴 由于收缩断面位置不易确定，以及观测误差等原因，本实验设备所测的数据只能逼近上述数据。（三）实验设备实验设备与各部分名称如图(7)所示。接水器图（7） 孔口管嘴实验仪（四）实验步骤1、熟悉仪器，记录孔口直径和管嘴直径，记录孔口中心位置高程和水箱液面高程。2、启动抽水机，打开进水开关，使水进入水箱，并使水箱保持溢流，使水位恒定。3、关闭孔口和管嘴，观测与管嘴
3、相连的压差计液面是否与水箱水面齐平。若不平，则需排气调平。4、打开管嘴，使其出流，压差计液面将改变，当流动稳定后，记录压差计各测压管液面，用体积法测量流量。5、关闭管嘴，打开孔口，使其出流，当流动稳定后，用游标卡尺测量孔口收缩断面直径，用体积法测量流量。6、关闭水泵，排空水箱，结束实验。（五）注意事项1、量测流量后，量筒内的水必须倒进接水器，以保证水箱循环水充足。2、测流量时，计时与量筒接水一定要同步进行，以减小流量的量测误差。3、测流量一般测两次取平均值，以消除误差。4、少数测压管内水面会有波动现象。应读取波动水面的最高与最低读数的平均值。（六）实验成果及要求1、有关常数。孔口直径 cm、管嘴直径 cm、 孔口中心位置高程 cm、水箱液面高程 cm，实验装置台号：2、记录及计算（见表6、表7）。表6 孔口实验记录及计数表测次体积W时间T流量Q平均流量Q平均水头H收缩断面dc收缩系数流速系数流量系数注：水头H为孔口中心到水箱液面的垂直高度。表7 管嘴实验记录及计数表测次体积W时间T流量Q平均流量Q平均水头H流量系数n各测压管液面读数0.5dd1.5d2.5d注：水头H为管嘴中心到水箱液面的垂直高度。 各测压管液面读数以水箱液面为基准。3、成果分析：根据实测的值，计算孔口流速系数或流量系数、管嘴流量系数，分析误差的原因。（七）思考题1、流速系数是否可能大于1.0？
