孔口、管嘴出流孔口出流與管嘴出流的共同特點(diǎn)：在阻力損失計(jì)算中,局部水頭損失起主要作用，沿程損失可以略去不計(jì)。

1、孔口自由出流如圖，容器中的液體自孔口出流到大氣，不遠(yuǎn)處出現(xiàn)收縮斷面c，面積為Ac。令收縮系數(shù)基本概念：孔口出流、管嘴出流、大孔口、小孔口、薄壁孔口、厚壁孔口、自由出流、淹沒出流。列斷面1和收縮斷面c的能量方程有即

所以式中：—孔口的總水頭；

取，則式中流速系數(shù)。值由實(shí)驗(yàn)測定，其值大小與孔口形狀、大小、位置等因素有關(guān)。薄壁小孔口流速系數(shù)。

孔口自由出流流量

即

式中流量系數(shù)，其值通常由實(shí)驗(yàn)確定。2、孔口淹沒出流如圖，列1、2兩斷面的能量方程有薄壁小孔口流速系數(shù)孔口淹沒出流流量

實(shí)驗(yàn)表明：孔口淹沒出流流速系數(shù)、流量系數(shù)與孔口自由出流流速系數(shù)、流量系數(shù)幾乎沒有差別，即

其中速度系數(shù)即

3、管嘴出流

常見的管嘴形式：圓柱形外管嘴，圓錐形收斂管嘴，圓錐形擴(kuò)張管嘴，流線形管嘴等。管嘴自由出流流量公式

如圖為圓柱形外管嘴，列1、b兩斷面的能量方程，同樣可得管嘴自由出流流速公式

實(shí)驗(yàn)表明：4、變水頭孔口出流

前述的孔口、管嘴出流均為恒定出流，本節(jié)介紹變水頭孔口自由出流。如圖，柱形容器內(nèi)表面積為S，在dt時(shí)段水頭的變量為dh，則即

應(yīng)用恒定流孔口自由出流的流量公式得

對(duì)上式積分可得水頭從H1降到H2所需的時(shí)間t當(dāng)時(shí)，上式寫成

※復(fù)雜管路的水力計(jì)算1、串聯(lián)管路

串聯(lián)管路概念：由直徑不同或粗糙度不同的管段及局部裝置首尾相連。

串聯(lián)管路的流動(dòng)特點(diǎn)：各管段流量相等，總水頭損失等于各管段水頭損失之和。即

簡單管路：等徑無分支管的管路系統(tǒng)；

復(fù)雜管路：除簡單管路外的管路系統(tǒng)，如串聯(lián)、并聯(lián)、枝狀、管網(wǎng)等。長管、短管

注意：并聯(lián)管路各分路的水頭損失相等，但能量損失不一定相等。2、并聯(lián)管路

并聯(lián)管路概念：并聯(lián)管路的流動(dòng)特點(diǎn)：總流量等于各分路流量之和，各分路壓降相等。即

3、枝狀管路

枝狀管路概念:

各支管只在流體入口或出口處連接在一起，而另一端分開不相連。枝狀管路的特點(diǎn)：

通過主干管的流量等于通過各支管路流量之和。

4、管網(wǎng)管網(wǎng)的概念：管段在某一共同點(diǎn)處分支，然后又在另一共同點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)處匯合。

（1）任意節(jié)點(diǎn)，流入和流出流量相等（2）任意回路，各段阻力損失代數(shù)和必定等于零※流體中壓強(qiáng)波傳遞

在靜水中投一塊石頭，靜水受到了一個(gè)小小干擾，這時(shí)水并不流動(dòng)，但這個(gè)信息卻很快傳播到靜水的各處。

干擾信息兩種傳播：干擾信息在整個(gè)流體中的傳播干擾信息在液體表面的傳播

聲波傳遞的一元模型初始狀態(tài)：管道內(nèi)充滿流體

活塞面積A流體和活塞均呈靜止?fàn)顟B(tài)活塞以速度v在微小時(shí)間△t內(nèi)移動(dòng)一微小距離v△t位置1-1移動(dòng)到2-2位置如果流體是不可壓縮的，則活塞右邊的流體必然將隨活塞的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)如果流體具有一定的壓縮性，則活塞的移動(dòng)使活塞右邊的流體受到壓縮首先：是活塞右邊附近的流體增加了壓強(qiáng)△

p，因此密度ρ也增大了△

ρ如果流體具有一定的壓縮性，則活塞的移動(dòng)使活塞右邊的流體受到壓縮干擾的信息，將在活塞右邊的流道內(nèi)比速度v大很多的速度c向右傳播，在△t時(shí)間內(nèi)到達(dá)了3-3斷面，斷面3-3處的流體也將增加△p的壓強(qiáng)，并開始以速度v運(yùn)動(dòng)。根據(jù)連續(xù)性方程：由活塞移動(dòng)所排開的流體質(zhì)量活塞右邊2—2斷面至3—3斷面間質(zhì)量的增加

沿流道壁面和斷面1-l及3-3取控制體積，忽略流體與流道壁面的剪切應(yīng)力，則活塞的移動(dòng)使活塞右邊的流體作用著一附加力AΔP，這個(gè)力使質(zhì)量m＝ρACΔt的流體在Δt時(shí)間內(nèi)從原來的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)橐运俣葀運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。即：

由此可見，c是與流體壓縮性有關(guān)的物理量，壓縮性越小，K值越大，則c值也越大。

對(duì)于氣體來說，K值與干擾傳播時(shí)的過程有關(guān)，如果是等溫過程流體中壓強(qiáng)波傳遞和馬赫數(shù)將流速v與壓強(qiáng)波傳播速度或聲速c的比值稱為馬赫數(shù)(Machnumber)可見，馬赫數(shù)M是一個(gè)考慮壓縮性影響的無量綱數(shù)將它平方后分子分母ρA式中分子為慣性力，分母則為彈性力。M是一個(gè)衡量彈性力影響的準(zhǔn)數(shù)?！苈分械乃畵?/p>

1、水擊的物理過程

水擊（水錘）：在有壓管道中的流速發(fā)生急劇變化時(shí)，引起壓強(qiáng)的劇烈波動(dòng)，并在整個(gè)管長范圍內(nèi)傳播的現(xiàn)象。

水擊物理過程的四個(gè)傳播階段

水擊的相：水擊波自閥門向水池傳播并反射回到閥門所需的時(shí)間，以表示，兩相為一個(gè)周期。即

2、水擊波的傳播速度

式中：K—液體體積模量；E—管壁材料彈性模量；

—管壁厚度；d—管道內(nèi)徑。3、最大壓強(qiáng)的計(jì)算

直接水擊：若閥門的關(guān)閉時(shí)間，則水擊波還沒來得及自水池返回閥門時(shí)，閥門已關(guān)閉完畢。那么閥門處的水擊增壓，不受水池反射的減壓波的消弱，而達(dá)到可能出現(xiàn)的最大值。4、減小水擊危害的措施適當(dāng)延長閥門開啟時(shí)間，避免直接水擊出現(xiàn)。盡量采用管徑較大的管道，減少管內(nèi)流速?？s短管道長度，使管中水體質(zhì)量減少。在管道適當(dāng)位置上設(shè)置蓄能器，對(duì)水擊壓強(qiáng)起緩沖作用。在管道上安裝安全閥，以便出現(xiàn)水擊時(shí)及時(shí)減弱水擊壓強(qiáng)的破壞作用。

間接水擊：若閥門的關(guān)閉時(shí)間，則水擊波從水池返回閥門時(shí)，關(guān)閉仍在進(jìn)行。由于受水池反射的減壓波的消弱作用，閥門處的水擊增壓比直接水擊小。

直接水擊最大壓強(qiáng)：間接水擊最大壓強(qiáng)：運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊

如圖所示，活塞以速度v0向左運(yùn)動(dòng)，活塞和負(fù)載總質(zhì)量為M。當(dāng)換向閥突然關(guān)閉進(jìn)出油口通道，油液被封閉在兩腔之中，由于運(yùn)動(dòng)部件的慣性，活塞將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后才停止，使液壓缸左腔油液受到壓縮，從而引起液體壓力急劇增加。此時(shí)運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)能為回油腔中油液所形成的液體彈