横向摆杆式明渠测流方法在矩形渠道中的应用研究

摘要：

为了提高灌区内的量水准确度,利用横向摆杆在水流冲击及扭转弹簧共同作用下产生的水平转动角度θ与渠道过水断面流速v之间存在的数学关系,提出一种基于流速面积法的明渠测流方法.通过对横向摆杆式明渠测流装置在矩形渠道中进行物理实验,并在FLUENT计算流体力学软件中采用VOF两相流模型和标准k-ε湍流模型对测流过程进行模拟仿真,综合分析该装置的测流性能及在测流过程中渠道水流的水力特性.对物理实验结果进行分析,发现测流公式的测流误差小于5％;对模拟仿真结果进行处理,发现矩形渠道过水断面中垂向流速分布随着水深的增加呈现出先增大后减小的趋势,最大流速位于水面以下;横向流速分布特点为中间大,两侧小,且边壁处的流速为0,符合水力学中的基本原理.研究结果表明该测流方法的测流精度符合取水计量的规定且横向摆杆装置对流场的扰动较小.

关键词：明渠测流;横向摆杆;模拟仿真;测流精度;水面线

分类号：S274.4(农田水利)

资助基金：山西省自然科学基金面上项目201701D121108

在线出版日期：2022-02-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：62-66,73