Characteristics of vertical sharp-edged orifice discharge（Ⅲ）Effect of geometry on orifice discharge coefficient

通过实验，分别考察了相同流通截面积下，圆形、椭圆形、正方形、矩形和三角形等不同几何形状的垂直锐边典型“大孔”和“小孔”的自由出流特性。所得孔流系数曲线形态基本相同，孔流系数值略有差异，圆孔最高，三角形最低，说明孔几何形状对孔流能量损失有一定影响，但不是关键结构参数，不会从根本上改变孔流机理。其能量损失差异可根据孔口的水力半径、锐角界面张力以及非圆形孔射流的穿透现象加以解释，藉此对前期的圆孔流动机理进行了补充。此后，为了详细考察孔形状对孔流速度分布和能量损失的影响，采用计算流体力学软件Fluent 6.2对其进行了模拟，模拟流场说明孔形状对孔前流动影响区的主体范围和速度分布基本没有影响，孔前流动的机械能损失仍可采用半球形模型研究，进一步说明不同孔形状的孔流机械能损失差异是入孔以后造成的。