水闸-体积流量测量gydF4y2Ba
水闸可用于控制和测量明渠和河流的流量,主要用于连接水力发电厂。gydF4y2Ba
水闸gydF4y2Ba流量计量常用于明渠流量的测量。水闸也常用于调节流量。gydF4y2Ba
水闸流量的测量是基于gydF4y2Ba伯努利方程gydF4y2Ba可以表示为:gydF4y2Ba
1/2 ρ vgydF4y2Ba1gydF4y2Ba2gydF4y2Ba+gydF4y2BaρgydF4y2BaggydF4y2BahgydF4y2Ba1gydF4y2Ba= 1/2 ρ vgydF4y2Ba2gydF4y2Ba2gydF4y2Ba+gydF4y2BaρgydF4y2BaggydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
hgydF4y2Ba海拔高度(米)gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba=密度(kg/mgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba=流速(m/s)gydF4y2Ba
由于上游和下游的压力是相同的,所以方程中的压力分量一般是不相关的gydF4y2Ba(gydF4y2BapgydF4y2Ba1gydF4y2Ba-gydF4y2BapgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 0)。gydF4y2Ba
假设均匀的上游和下游速度剖面-gydF4y2Ba连续性方程gydF4y2Ba给:gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba=gydF4y2BavgydF4y2Ba1gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba1gydF4y2Ba
= vgydF4y2Ba2gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba=流量(mgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba/秒)gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba=流面积(mgydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
(2)可修改为:gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba=gydF4y2BavgydF4y2Ba1gydF4y2BahgydF4y2Ba1gydF4y2BabgydF4y2Ba
= vgydF4y2Ba2gydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2BabgydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba=水闸宽度(m)gydF4y2Ba
hgydF4y2Ba1gydF4y2Ba上游高度(米)gydF4y2Ba
hgydF4y2Ba2gydF4y2Ba下游高度(米)gydF4y2Ba
结合(1)和(3),得到“理想”方程:gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba=gydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2BaB [2 g (hgydF4y2Ba1gydF4y2Ba-gydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2Ba) /gydF4y2Ba(1 -gydF4y2Ba(hgydF4y2Ba2gydF4y2Ba/小时gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)))gydF4y2Ba1/2gydF4y2Ba(4)gydF4y2Ba
假设gydF4y2BahgydF4y2Ba1gydF4y2Ba>>gydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2Ba(4)可修改为:gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba=gydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2BaB [2 g hgydF4y2Ba1gydF4y2Ba]gydF4y2Ba1/2gydF4y2Ba(5)gydF4y2Ba
当深度比gydF4y2BahgydF4y2Ba1gydF4y2Ba/小时gydF4y2Ba2gydF4y2Ba较大时,上游动能可忽略不计(gydF4y2BavgydF4y2Ba1gydF4y2Ba为小)和流体下降距离后的速度(gydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2Ba-gydF4y2BahgydF4y2Ba1gydF4y2Ba)≈gydF4y2BahgydF4y2Ba1gydF4y2Ba——是:gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= (2gydF4y2Bag hgydF4y2Ba1gydF4y2Ba]gydF4y2Ba1/2gydF4y2Ba(6)gydF4y2Ba
理想式(3)可以用放电系数进行修正:gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba=gydF4y2BacgydF4y2BadgydF4y2BahgydF4y2Ba0gydF4y2BaB [2 g hgydF4y2Ba1gydF4y2Ba]gydF4y2Ba1/2gydF4y2Ba(7)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
cgydF4y2BadgydF4y2Ba=gydF4y2Ba流量系数gydF4y2Ba
流量系数取决于不同的参数,如上游和尾水深度、闸门开度、闸门收缩系数和流动条件。gydF4y2Ba
在实际应用中,典型的流量系数为gydF4y2Ba0.61gydF4y2Ba自由流动条件和深度比gydF4y2BahgydF4y2BaogydF4y2Ba/小时gydF4y2Ba1gydF4y2Ba< 0.2。gydF4y2Ba
闸门规格gydF4y2Ba
水和废水处理厂中最常用的闸门规格是ANSI/AWWA C560-00。本规范应作为闸门选择和操作设备及相关硬件的指南。gydF4y2Ba
示例-通过闸门的流量gydF4y2Ba
水流在开口高度为的闸门下流动gydF4y2Ba0.4米gydF4y2Ba.水闸宽度为gydF4y2Ba3米gydF4y2Ba从水面到水闸底部的高度为gydF4y2Ba10米gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
自gydF4y2BahgydF4y2Ba1gydF4y2Ba>>gydF4y2BahgydF4y2Ba2gydF4y2Ba深度比gydF4y2Ba0.4/10 < 0,2gydF4y2Ba—收缩系数可设置为gydF4y2Ba0.61gydF4y2Ba-和式(7)可用于流量计算:gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba= 0.61(0.4米)(3米)gydF4y2Ba[2 (9.81 m/sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba)(10米)]gydF4y2Ba1/2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba10.25gydF4y2Ba米gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba/秒gydF4y2Ba