利用水工實驗室儀器設備率定異型測速管流速系數(shù)（φ）的試驗報告及其應用.docx

1、H&2急球）儀裟J族更條起推罟資訊利用水工實驗室儀器設備率定異型測速管流速系數(shù)以）的試驗報告及其應用吉尚達（水建系）用于水工實驗室量測模型水流中任意一點瞬時流速的傳統(tǒng)儀器一畢托管，在水下測速時包括兩個組成部分，一部分為感應靜壓圮動壓之總水頭hl,感應部分的開口面正對蓉水流方向，另一部分為感應靜壓水頭h2,感應部分在側(cè)面，其開口而與水流方向平行。以上兩個感應部分各經(jīng)由曲柄之細管及橡皮付到測壓板上的玻璃管以供讀數(shù)（見圖1）。根據(jù)測量的壓力差，h=hl-h2,即可按畢托管檢定公式計算出測點流速。但在實際生產(chǎn)、科研和工程上需要測最水流中任一點瞬時流速的地方不只限于水工實驗室中的模型水流，如在一

2、些工廠紿排永管道中，為了掌握管道內(nèi)某一部位（某一點）的瞬時流速u值的大小，采用'專門廠家生產(chǎn)的標準畢托管就不行，解決的辦法當然有，但最簡便可行而又經(jīng)濟的貴測方法是采用按照上述標準畢托管測速原理，結(jié)合實際需要設計'加工出專用異型狷速管，然后對這種自制的異型測速管在專門的水槽內(nèi)進行技術(shù)鑒定，符合精度要求后投入使用。檢定的主要內(nèi)容是測算出每支異型測速管的流速系數(shù)值（4）,從而開展這項社會科技服務。我們自1991年起先后接受湖南省電力試驗研究所等單位的委托，為其率定了各種異型測速管若干支，根據(jù)上述委托單位在本省一些大中型發(fā)電廠下降管道中投入使用以來的反映，自制異型測速管安裝觀測方便，量

3、測精度較高，造價低廉，適用，完全達到了工程上的使用要求。1率定設備與條件1.1為率定該二種骨型流速系數(shù)值的需要，在水利實驗室原有大鋼玻璃水槽內(nèi)特制了一條長X寬x高=3.50X0.12X0.30m的小型水泥槽，從而提供了率定二種異型測速管所需要的明渠均勻流暢及其流速條件（表面流速l.sm/s以上）>1.2標準畢托管及其測壓設備2套31.3供回水系統(tǒng)設施全套及施測中的各種輔助設備。2率定方法在特制的水槽內(nèi)縱向軸線水面下適當漂度處，通過對使用標準畢托管和待率異型測速管先后測定流場中同一選點的流速進行比較，從而推算出被率測速管的流速系數(shù)<!>'<>按畢托管測速公式

4、可寫出，Vj；=4標x/2gAhsin9（1）V率=<J/>/2gAh/sin0（2）式中Zh標標準畢托管傾斜測壓計上讀得的動壓管與靜壓管之液面差（cm）?h，待率測速管傾斜測壓計上讀得的動壓管與靜壓管之液面差（cm）>S重力加速度，等于981（cm/s:）J。赫一標準畢托管的流速系數(shù)，本次采用的2套。標=0.9963待宰測速管的流速系數(shù)；V標標準畢托管溺得的選點實際流通Ccm/s）9'V率一待率測速曾測得的同一選點流速（cm/8）»0測壓計與水平面夾角。.在施即過程中保拎相關(guān)兩臺傾斜測壓計位于相同的傾斜角，并以（1）式/（2）式得，v標/v率=。標/弛/2

5、gAhsing=«1（3）解上式得，標v/虱標，!/工0.996v/AEWAh7-（4）采用以上率定方法及其獲得的結(jié)果，經(jīng)在率定過程中征求委托方意&表示滿意，具體率定結(jié)果表述如下。3率定緒果根據(jù)上述推*出的率定計算公式，對9支異型測速管進行了逐一率定，因其結(jié)構(gòu)型式與幾何尺寸不同，加之加工粗植，故其流速系數(shù)。'與標準畢托管流速系數(shù)值有差距。3支大管形同F(xiàn)”（見圖2）,6支小管形同“T”（見圖3）。其兩型測J速管中每支測速管的流速系數(shù)均按鋼印編號順序列入表中（附后），從表中可以看出"F型”管的。'在0.7730.355之間，均值約在。8左右LT型”管的。

6、'在。.跚*之間，均值約在0.9左右，出現(xiàn)差距的原因可從理論上分析WT>4關(guān)于液速系敷。與分祈從理論上分析，畢托管流速系數(shù)值取決于儀器的結(jié)構(gòu)、流體的粘性以成儀器在水中所引起的擾動等因素。這兩型待率測速管如&F型”管，其豎直咧陪及其感應部位直徑偏大（d=I4m/m比標準畢氏管之JS應管頭dz=8.0m/mycl.75倍，比標準畢托管托尊厚度4.6m/m3.D4倍），以致使施測過永斷面面積相應減小，流速加火,同時又一定程度地擾動了流場水流結(jié)構(gòu)，因而測出的流速偏大，形成了流速系數(shù)分別小于標準畢托管的流速系數(shù)而各具一定的數(shù)值，是符合這兩種異型測速奩的結(jié)構(gòu)和加工特點峰基本上符合實際

7、情況。5ms«5.1附示意圖4051.測針2.膠管3.三通管4.讀數(shù)尺5.指針6.角度板7.支架8.亳水盒9.夾片10.椅成11.標準平托管99二1."F型”測速蓉2.連拱膠營P.迎水面（功壓）P'.背水面（錚壓）圈三l'.“T型”測速管2.連接膠管p,迎水面動壓）P'.背水面（捋壓）5.2附衣三支童瀚六支“T”ShNWt系敷41魔梁h(cm)h，(cm)測次5.7Fi4.75.0Ft6.21Fs6.024.8T.4.514.724.54.5Tb4.44.5Te4.3編號4.4T8T48.07.76.68.67.75.55.85.45.75.1nJ5.6.5.75.55.60.9960.9960.9960.9960.9960.9960.9960.996:卜=2如&1，0.7880.7640.803匚A0.8460.8790.9960.8830.930.的60.9250.8740.8710.8860.8910.8660.866h為標0.7