在孔口断面处接一直径与孔口完全相同的圆柱形短管,其长度L==(3-4)d,这样的短管称为圆柱形外管嘴。
在相同条件下,管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。
管嘴出口速度计算公式如下:
管嘴流量计算公式如下:
其中H0为作用水头,ω为孔口断面面积。
圆柱形外管嘴在收缩断面处出现了真空,其真空度为0.75H。
这相当于把管嘴的作用水头增大了75%,这就是相同直径、相同作用水头下的圆柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。
收缩断面的真空是有限的,当真空度达到7m以上水柱时,由于液体在低于饱和蒸汽压时会发生气化,以及空气将会自管嘴出口处吸入,从而收缩断面处的真空被破坏,管嘴不能保持满管出流而如同孔口出流一样。因此收缩断面真空度得限制决定了管嘴的作用水头H有一个极限值,规定H=9m.
另外,管嘴的长度也有一定的限制。长度过短,水流收缩后来不及扩大到整个管断面,不能阻止空气进入;长度过长,沿程损失增大比重,管嘴出流变为短管出流。
所有,管嘴正常工作条件是:(1)作用水头H<=9m;(2)管嘴长度L=(3-4)d 。