⑴ 水的流速如何检测
水流速度检测方法:
一、流速仪法
流速仪法是用流速仪测定水流速度,并由流速与断面面积的乘积来计算流量的方法。流速仪法的测量成果可作为率定或校核其他测流方法的标准。适用条件:在水深大于10cm、流速不小于0.05m/s时,可用流速计测量流速。
二、浮标法
浮标测流法是一种简便的测流方法,根据观测浮标漂移速度,测量水道横断面,以此来推估断面流量。适用条件:渠道长度不小于10米、无弯曲、底壁平滑。
三、薄壁堰法
薄壁堰法测量精度较高。比较常用的有薄壁三角堰法、薄壁矩形堰法和薄壁梯形堰法。a、薄壁三角堰法适用条件:它适用于水头0.05 m ≤H ≤0.35 m、流量Q≤0.1 m3/ s 的水流量测。b、薄壁矩形堰法适用条件:测量过堰水深H时,应在堰口上游大于3H处进行。
四、巴氏槽法
巴氏槽即巴歇尔水槽,它具有水头损失小、不宜沉积杂物、量水精度高等特点。缺点是造价高、对施工质量要求也较高。适用条件:槽各部位尺寸符合标准槽要求,在设计安装时不能随意改变给定的标准尺寸;在进口的下游应有不小于0.2m的跌水。
五、容积法
在一段时间内,使渠道内的污水引入体积经过率定的容器中,用时间终了与起始时刻相对应的水量净体积差△V除以时段差△t,结果即流量Q,重复测量数次,取平均值。适用条件:流量较小,排水渠道不规范。
六、流量计法
直接选用有针对性的专业流量计进行测量。根据流量计的结构原理,可分为以下几种类型:容积式流量计、叶轮式流量计、差压式流量计、电磁流量计、超声波流量计等。
流速变化用雷诺数量化:
流速是流体的流动速度。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流。
当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。
这种变化可以用雷诺数来量化。雷诺数较小时,黏滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于黏滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的湍流流场。
⑵ 皮托管是怎样测量流速的
皮托管是由一个垂直在支杆上的圆筒形流量头组成的管状装置。本装置在侧壁周围有一些静压孔,顶端有一个迎流的全压孔。当一台差压计两端分别与总压管和静压管连接,这样差压计上就可以显示出动压值来。
皮托管的测量原理是基于伯努利方程在空气中应用的一个实例,如图右所示。当理想流体均匀的平行流向静止物体时,设想其中一条流线撞在物体上(即图中的A点),在此处流体发生分岔,A点称为滞止或驻点,A点的流速为零,vA=0。
如果我们选择两个截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ,Ⅰ-Ⅰ截面流动没有受到任何的影响,流束是平行的,流速形成规则的速度分布,截面上各点的静压力相等。Ⅱ-Ⅱ截面流动受到影响,流束密集,流速加快,静压降低。则两个面上的伯努利方程为
⑶ 毕托管测流速的工作原理
毕托管测流速的工作原理是基于动量定理和流体动力学原理。它通过测量流体压力差来计算流速。
解释如下:
毕托管的构造与基本原理
毕托管是一种流速测量仪器,主要由一个收缩的管子和两个压力测量点构成。当流体通过毕托管时,其流速会在管子的收缩部分加速,从而在管壁上产生动态压力变化。
工作原理
毕托管利用流体动力学原理中的伯努利方程来工作。当流体流经管道时,流速高的地方压力低,流速低的地方压力大。通过在毕托管的两个压力测量点测量压力差,可以计算出流体的流速。这种压力差与流速之间存在特定的数学关系,通过这一关系可以推算出流体的速度。
测量过程
在实际应用中,毕托管被插入流体中,流体会在管内形成一定的压力分布。通过测量这些压力值并带入相关的公式或模型计算,就能得出流体的流速。此外,为了得到准确的测量结果,通常需要进行一系列的校准和调整。
应用与优势
毕托管广泛应用于各种流体的流速测量,尤其在工业和科研领域中有广泛应用。其主要优势在于能够给出局部流场的流速分布,测量精度高且结构简单。但也要注意,其测量结果会受到流体性质、管道形状和安装精度等因素的影响。因此在使用时需要综合考虑这些因素,以获得更为准确的测量结果。
总结来说,毕托管基于动量定理和流体动力学原理,通过测量流体压力差来计算流速,具有广泛的应用和优势。