（九）孔口與管嘴出流實驗一、實驗?zāi)康囊?、掌握孔口與管嘴出流的流速系數(shù)、流量系數(shù)、側(cè)收縮系數(shù)、局部阻力系數(shù)的量測技能；2、通過對不同管嘴與孔口的流量系數(shù)測量分析，了解進(jìn)口形狀對出流能力的影響及相關(guān)水力要素對孔口出流能力的影響。二、實驗裝置本實驗裝置如圖9.1所示。圖9.1孔口管嘴實驗裝置圖1、自循環(huán)供水器；2、實驗臺；3、可控硅無級調(diào)速器；4、恒壓水箱；5、溢流板；6、穩(wěn)水孔板；7、孔口管嘴，其圖內(nèi)小字標(biāo)號1#為喇叭進(jìn)口管嘴，2#為直角進(jìn)口管嘴，3#為錐形管嘴，4#為孔口；8、防濺旋板；9、測量孔口射流收縮直徑的移動觸頭；10、上回水槽；11、標(biāo)尺；12、測壓管。測壓管12和標(biāo)尺11用于測量水箱水位、孔口管嘴的位置高程及直角進(jìn)口管嘴2#的真空度。防濺板8用于管嘴的轉(zhuǎn)換操作，當(dāng)某一管嘴實驗結(jié)束時，將旋板旋至進(jìn)口截斷水流，再用橡皮塞封口；當(dāng)需開啟時，先用旋板擋水，再打開橡皮塞。這樣可防止水花四濺。移動觸頭9位于射流收縮斷面上，可水平向伸縮，當(dāng)兩個觸塊分別調(diào)節(jié)至射流兩側(cè)外緣時，將螺絲固定，然后用游標(biāo)卡尺測量兩觸塊的間距，即為射流收縮斷面直徑。本設(shè)備還能演示明槽水躍。三、實驗原理孔口：管嘴：流量系數(shù)孔口：管嘴：收縮系數(shù)流速系數(shù)孔口：管嘴：阻力系數(shù)四、實驗方法與步驟1、記錄實驗常數(shù)，各孔口管嘴用橡皮塞塞緊。2、打開調(diào)速器開關(guān)，使恒壓水箱充水，至溢流后，再打開1#圓角管嘴，待水面穩(wěn)定后，測記水箱水面高程標(biāo)尺讀數(shù)H1，測定流量Q（要求重復(fù)測量三次，時間盡量長些，以求準(zhǔn)確），測量完畢，先旋轉(zhuǎn)水箱內(nèi)的旋板，將1#管嘴進(jìn)口蓋好，再塞緊橡皮塞。3、依照上法，打開2#管嘴，測記水箱水面高程標(biāo)尺讀數(shù)H1及流量Q，觀察和量測直角管嘴出流時的真空情況。4、依次打開3#圓錐形管嘴，測定H1及Q。5、打開4#孔口，觀察孔口出流現(xiàn)象，測定H1及Q，并按下述7(2)的方法測記孔口收縮斷面的直徑（重復(fù)測量三次）。然后改變孔口出流的作用水頭（可減少進(jìn)口流量），觀察孔口收縮斷面直徑隨水頭變化的情況。6、關(guān)閉調(diào)速器開關(guān)，清理實驗桌面及場地。7、注意事項：⑴實驗次序先管嘴后孔口，每次塞橡皮塞前，先用旋板將進(jìn)口蓋掉，以免水花濺開；⑵量測收縮斷面直徑，可用孔口兩邊的移動觸頭。首先松動螺絲，先移動一邊觸頭將其與水股切向接觸，并旋緊螺絲，再移動另一邊觸頭，使之切向接觸，并旋緊螺絲，再將旋板開關(guān)順時針方向關(guān)上孔口，用卡尺測量觸頭間距，即為射流直徑。實驗時將旋板置于不工作的孔口（或管嘴）上，盡量減少旋板對工作孔口、管嘴的干擾。⑶進(jìn)行以上實驗時，注意觀察各出流的流股形態(tài)，并作好記錄。五、實驗成果及要求：1、有關(guān)常數(shù)：實驗裝置臺號N0圓角管嘴d1=cm，出口高程讀數(shù)Z1=Z2=cm，直角管嘴d2=cm，圓錐管嘴d3=cm，出口高程讀數(shù)Z3=Z4=cm，孔口d4=cm。2、整理記錄及計算表格（表9.1）。

表9.1分類項目圓角管嘴直角管嘴圓錐管嘴孔口水面讀數(shù)H1(cm)體積(cm3)時間(s)流量(cm3/s)平均流量(cm3/s)水頭(cm)面積A(cm2)流量系數(shù)μ測管讀數(shù)H2(cm)真空度Hv(cm)收縮直徑dc(cm)收縮斷面Ac(cm2)收縮系數(shù)流速系數(shù)阻力系數(shù)流股形態(tài)注：流股形態(tài)：①光滑圓柱；②紊散；③圓柱形麻花狀扭變；④具有側(cè)收縮的光滑圓柱；⑤其他形狀。六、實驗分析與討論1、結(jié)合觀測不同類型管嘴與孔口出流的流股特征，分析流量系數(shù)不同的原因及增大過流能力的途徑。2、觀察d/H>0.1時，孔口出流的側(cè)收縮率較d/H<0.1時有何不同？☆3、試分析完善收縮的銳