圓柱形外管嘴恆定出流
在孔口斷面處接一直徑與孔口完全相同的圓柱形短管,其長度L==(3-4)d,這樣的短管稱為圓柱形外管嘴。在相同條件下,管嘴的過流能力是孔口的1.32倍。
管嘴出口速度計算公式如下:
管嘴流量計算公式如下:
其中H0為作用水頭,ω為孔口斷面面積。
收縮斷面的真空
圓柱形外管嘴在收縮斷面處出現了真空,其真空度為0.75H。這相當於把管嘴的作用水頭增大了75%,這就是相同直徑、相同作用水頭下的圓柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。
管嘴出流的正常工作條件
收縮斷面的真空是有限的,當真空度達到7m以上水柱時,由於液體在低於飽和蒸汽壓時會發生氣化,以及空氣將會自管嘴出口處吸入,從而收縮斷面處的真空被破壞,管嘴不能保持滿管出流而如同孔口出流一樣。因此收縮斷面真空度得限制決定了管嘴的作用水頭H有一個極限值,規定H=9m.另外,管嘴的長度也有一定的限制。長度過短,水流收縮後來不及擴大到整個管斷面,不能阻止空氣進入;長度過長,沿程損失增大比重,管嘴出流變為短管出流。
所有,管嘴正常工作條件是:(1)作用水頭H<=9m;(2)管嘴長度L=(3-4)d。