如何测量管道流量和流速？以及河流的流量及流速？急求高手解答！！！

2023-01-27

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已知管道直径D，管道内压力P，还不能求管道中流体的流速和流量。你设想管道末端有一阀门，并关闭时管内有压力P，可管内流量为零。管内流量不是由管内压力决定，而是由管内沿途压力下降坡度决定的。所以一定要说明管道的长度和管道两端的压力差是多少才能求管道的流速和流量。

对于有压管流，计算步骤如下：
1、计算管道的比阻S，如果是旧铸铁管或旧钢管，可用舍维列夫公式计算管道比阻s=0.001736/d^5.3 或用s=10.3n2/d^5.33计算，或查有关表格；
2、确定管道两端的作用水头差H=P/(ρg)，如果有水平落差h(指管道起端比末端*出*)，则H=P/(ρg)+h，，H 以m为单位；P为管道两端的压强差(不是某一断面的压强），P以Pa为单位；
3、计算流量Q：Q = (H/sL)^(1/2)
4、流速V=4Q/(3.1416d^2)
式中： Q—— 流量，以m^3/s为单位； H——管道起端与末端的水头差，以m^为单位；L——管道起端至末端的长度，以 m为单位。 （一）浮标法测流速在水文站等水文测验单位，在测量河流流速时常用流速仪。流速仪有旋杯式和旋桨式两种，仪器的结构主要部分是旋杯（旋桨）和旋轴。使用时，把流速仪放在预定的测点上，使旋杯（或旋桨）对着来水方向，水流冲击使旋杯转动带动旋轴转动，使轴旁的固定电丝和电源接通，每当旋杯转动一定周次，电路上灯泡便明亮一次（或电铃响铃）。据此便可知旋杯转动周数。按如下公式即可计算出流速。　　V=aR／s＋b（米／秒）　　式中：R为旋杯在s秒内的转数；　　s为旋杯转动时间（秒）；　　a、b为流速仪出厂前检测定出的系数。　　中学生进行河流流速测量时，常用浮标法。通过观测水流推动浮标的移动速度以求得水流表面流速。公式为：　　V=L／s（米／秒）　　式中：V为表面流速（米／秒）；　　L为浮标在s时间内移动距离（米）；　　s观测时间间隔（秒）。　　浮标法测流速仅需浮标、测绳（或皮尺）、计时器、花杆和哨子等简单设备。　　浮标法测流速方法：　　在选定的河道上，设立上、中、下三个观测断面及浮标施放断面。所选施测河段应比较顺直，河宽、水深无大变化。上、下断面的间距一般为河宽的4—5倍，用秒表测得浮标由上断面至下断面的时间s，除以上、下断面间的距离L，即为该河段的水面流速V。　　由于在河流横断面上表面流速的分布的不均匀性，宜在断面的不同位置上分别投放3—5个浮标，以求取平均流速。（二）浮标测流的流量计算：　　浮标测流的流量可用“流速面积法”求得。计算公式为：　　Q=V·F（立方米／秒）　　式中：Q为通过测流断面的流量（立方米／秒）。　　V为平均水面流速（米／秒）。　　F为测流河段中断面的过水断面面积（平方米）。　　由Q=V·F公式可知，测算河流的流量尚须测算出过水断面的面积，限于条件，只能涉水施测（一般应驾船施测）。施测时，一人持花杆涉水，测出河床中有明显变化处的水深，并用皮尺或测绳量出各测点到河岸水边线的距离，并按比例画出过水横断面图。对施测河段的上、中、下三个断面的过水断面面积，都应测量以求取一个平均过水断面面积。一九八二年四月，北京市海淀区地学爱好者协会组织区内各校中学生到拒马河十渡进行地学考察活动，清华大学附中学生曾进行浮标法测流并涉水实测了一个过水断面。并计算得到拒马河水通过此过水断面的流量为9.23米3／秒。 参考知识1 可根据流量公式
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