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實驗內容_水文學原理與水文

時間:2020-01-27 歷史故事
實驗內容_水文學原理與水文

三、實驗內容

3.1 流速儀的認識

認識了解旋漿式流速儀、旋杯式流速儀等流速儀的工作原理。

3.2 明渠斷面流速的測量

3.2.1 儀器主要結構和實驗原理(圖2-1)

自循環明渠為寬12cm、長約200cm的水槽,固定畢托管的固定托板可以沿水槽滑動,滑板可以左右移動,這樣可以實現測不同位置、不同深度的點流速。

工作原理:畢托管是由兩根同心圓的小管組成。A管通頭部頂端小孔,B管與離頭部頂端為3d的斷面上的環形孔相通,并將其與比壓計相連。從比壓計上讀取可測得動靜水頭值,從而推求流速。

為了提高量測的精度,將比壓計斜放成α角,若兩測壓管水面的讀數差為ΔL,則有Δh=ΔLsinα,從而可以求得測點的流速表達式:

img11

式中:C——流速修正系數,對不同結構的畢托管,其值由率定。

3.2.2 實驗步驟

(1)測速前排氣

測速之前,首先要對畢托管、比壓計進行排氣。排氣方法:比壓計三通管注入有一定壓力的水流,使水和空氣由畢托管噴出,沖水約3分鐘,將畢托管浸入防氣盒靜水中。然后打開三通管,在大氣壓強下比壓計測管中的水面下降,待降到便于測讀的位置時,用止水夾夾緊三通管。此時比壓計兩測管中的水面應該齊平,否則要重新沖水排氣,直至兩管水面齊平后方能進行測速工作。同時畢托管嘴必須正對流向。

img12

(www.weizhigu.com.cn)

圖2-1 自循環明渠和畢托管測速示意圖

(2)測水深

打開水槽進水閥門,調節閥門,將水深控制在20cm左右。用測深桿測水深h。

(3)布點

在同一斷面上布置兩條垂線,每條垂線布置4個測點。測點布置要求是:畢托管最高點在水面以下2cm,最低點為畢托管的半徑(0.4cm),其余各點均布其中。

(4)測量

按所布置的垂線及測點位置自下而上進行測量。例如:把畢托管首先放在第一條垂線上,即水槽的中心線(B1=6cm)。接著把畢托管放到槽底,同時測讀固定畢托管測桿標尺上的讀數,稍待穩定后,再測讀比壓計上的讀數L1、L2,這就完成了第1個測點的工作。然后將畢托管依次提升,直至水面下2cm那一點為止。其他各條垂線的測量方法同上述步驟一樣,并把各條垂線各測點相應的距離和高度記錄在垂線流速分布測定表2-1中。

(5)讀數

讀出浮子流量計的讀數,并與計算結果比較。

表2-1 垂線流速分布測定表

img13

槽底測針讀數cm;測針尖接觸水面時的讀數cm;測針量得水深h=cm。

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