自由出流计算公式
自由出流通常是指流体通过管道或孔口时，不受外界影响，可以自由流动的情况。在水利工程中，自由出流的计算公式通常用来计算通过管道或孔口流出的流量。以下是一些常见的自由出流计算公式：
1. 薄壁小孔口恒定自由出流的基本公式：
$$Q = v_c \\cdot \\epsilon \\cdot A$$
$$Q = \\epsilon \\cdot \\varphi \\cdot A \\cdot \\sqrt{2gH_0}$$
其中：
- $Q$ 是流量（立方米每秒，m³/s）
- $v_c$ 是孔口出流的流速（米每秒，m/s）
- $\\epsilon$ 是收缩系数，取值范围通常在0.60到0.64之间
- $\\varphi$ 是流速系数，取值范围通常在0.97到0.982之间
- $A$ 是孔口断面的面积（平方米，m²）
- $H_0$ 是上游水池中的水头（米，m），即包括行进流速在内的总水头
2. 长管自由出流的流量公式：
$$H = \\frac{v^2 \\cdot L}{C^2 \\cdot R}$$
其中：
- $H$ 是水头（米，m）
- $v$ 是管道出流的流速（米每秒，m/s）
- $L$ 是管道的长度（米，m）
- $R$ 是水力半径，$R = \\frac{A}{P}$，$A$ 是管道断面面积（平方米，m²），$P$ 是管道内壁周长（米，m）
- $C$ 是谢才系数，$C = R^{\\frac{1}{6}}$
请注意，这些公式适用于特定的流动条件，并且可能需要根据实际的水文地质条件和管道特性进行调整。
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