题目
5.9有一薄壁圆形孔口,直径d为10mm,水头H为2m。现测得射流收缩断面的直径-|||-d。为8 mm,在32.8s时间内,经孔口流出的水量为0.01m^3,试求该孔口的收缩系数ε,流-|||-量系数μ,流速系数φ及孔口局部损失系数ξ。
题目解答
答案
5.9 s=0.64,\\mu=0.62,\\varphi=0.97,\\xi=0.06
解析
步骤 1：计算孔口的收缩系数ε
收缩系数ε定义为孔口收缩断面面积与孔口面积之比。孔口面积A1为πd^2/4，收缩断面面积A2为πd。^2/4。因此，收缩系数ε = A2 / A1 = (πd。^2/4) / (πd^2/4) = (d。/d)^2。
步骤 2：计算孔口的流量系数μ
流量系数μ定义为实际流量与理论流量之比。理论流量Q0 = C√(2gH)A1，其中C为流速系数，g为重力加速度，H为水头。实际流量Q = V/t，其中V为流出的水量，t为时间。因此，流量系数μ = Q / Q0。
步骤 3：计算孔口的流速系数φ
流速系数φ定义为实际流速与理论流速之比。理论流速v0 = √(2gH)，实际流速v = Q / A2。因此，流速系数φ = v / v0。
步骤 4：计算孔口的局部损失系数ξ
局部损失系数ξ定义为局部损失与动能损失之比。局部损失hj = (v0^2 - v^2) / 2g，动能损失h = v0^2 / 2g。因此，局部损失系数ξ = hj / h。
收缩系数ε定义为孔口收缩断面面积与孔口面积之比。孔口面积A1为πd^2/4，收缩断面面积A2为πd。^2/4。因此，收缩系数ε = A2 / A1 = (πd。^2/4) / (πd^2/4) = (d。/d)^2。
步骤 2：计算孔口的流量系数μ
流量系数μ定义为实际流量与理论流量之比。理论流量Q0 = C√(2gH)A1，其中C为流速系数，g为重力加速度，H为水头。实际流量Q = V/t，其中V为流出的水量，t为时间。因此，流量系数μ = Q / Q0。
步骤 3：计算孔口的流速系数φ
流速系数φ定义为实际流速与理论流速之比。理论流速v0 = √(2gH)，实际流速v = Q / A2。因此，流速系数φ = v / v0。
步骤 4：计算孔口的局部损失系数ξ
局部损失系数ξ定义为局部损失与动能损失之比。局部损失hj = (v0^2 - v^2) / 2g，动能损失h = v0^2 / 2g。因此，局部损失系数ξ = hj / h。