1
第十一讲：
流体的流出
一、本课的基本要求
1.掌握不可压缩流体自孔口流出的特点。
2.会计算容器内定量液体的流空时间。
第一章 动量传输
2
二、本课的重点、难点：
重点：不可压缩流体自孔口流出的特点。
难点：不可压缩流体自薄壁小孔和圆柱形管咀流出
时的速度、流量关系。
第一章 动量传输
3
§ 1.5 流体的流出
目的：确定流速 w、流量 V及其他相关参数。
方法：利用伯努利方程。
1.5.1 不可压缩流体自小孔的流出
液体及不可压缩气体 (压力变化较小 )
⒈ 不可压缩流体自小孔的流出 图 1-5-1 P65
列 1-2截面处的伯努利方程式：
① 水平流动：
第一章 动量传输
0zz 21 ==
失hw2
1 PzgwPzg 2
222
2
111 +++=++ rrrr 2
1
4
r?
)( 21
2
PP2
d
Lk1
1w ??
?++
= m/s
d
Lk1 ?++= ?? ? 速度系数
??
?
数
流出口的形状
Re
特点,212 PPw ?? r? )( 21222 PP2AAwV ??==
令 ?=
0
2AA 流股收缩系数 ??? 数出口的形状Re r??
)( 21
2
PP2AV ??= m3/s
??? = ? 流量系数。
第一章 动量传输
② 0wwwAA 12121 ?????
③ 2wdLkh 22r? ?
?
??
?
? ?+=
失 2
w
d
Lk1PP 22
21
r? ?
?
??
?
? ?++=?
5
? ? ?
L<(3.5~4.0)d 0.98 0.63 0.62 薄壁小孔
L>(3.5~4.0)d 0.82 1.0 0.82 圆柱形管咀
⒉ 液体自孔口的流出 图 1-5-2 P147
列 1-2截面的伯努利方程或根据
r?
)( 21
2
PP2w ??= gHPP
01 r=?
gH2w 2 ?= m/s gH2AV 0?= m3/s
第一章 动量传输
6
第一章 动量传输
连铸浇钢
1.5.3 液体通过容器底部小孔的流出
7
图 1-5-9 P149
第一章 动量传输
8
第一章 动量传输
⒈ 液面高度不变时的流出速度
列 1-2截面的伯努利方程：
失h2
wPzg
2
wPzg 22
222
2
1
111 +?++=?++
r?rr?r
① 021 PPP ==
② 0wwwAA 12121 ?????
③ Hzz 21 =?
④ 2wdLkh 22r? ?
?
??
?
? ?+=
失
9
m/s
d
LkC
2 ?++= ??D
? 流出系数 ??? 数出口的形状Re
⒉ 容器内定量液体的流空时间
液体流过截面为 A2的小孔的质量为 ?r?r ddd D 222 AgH2CAwM ==
HAM 1dd r?= (液面下降 dH) HHg2AC A
2
1 dd
D
??=?
?,0??,H,H0?0 g2HCA A2 0
2
1 ??=
D
? s
[例 1-5-1] P147
第一章 动量传输
10
作业,
P115 41 42
第一章 动量传输
返回