SU1030690A1

SU1030690A1 - Method of determination of non-uniform non-stabilized open flow hydraulic resistance coefficient

Info

Publication number: SU1030690A1
Application number: SU823410839A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Коваленко
Original assignee: Ленинградский Гидрометеорологический Институт
Priority date: 1982-03-17
Filing date: 1982-03-17
Publication date: 1983-07-23

Description

Изобретение относится к гидравлическим исследованиям, а именно к определению коэффициента гидравлического сопротивления неравномерных неустановившихся открытых потоков. 5The invention relates to hydraulic studies, namely, to determine the coefficient of hydraulic resistance of uneven transient open flows. 5

Известен способ определения коэф фйциента гидравлического сопротивления' через динамическую скорость, определенную по скоростным характеристикам потока, и по перепаду давле- 10 ний [1].A known method for determining the coefficient of hydraulic resistance 'through the dynamic speed determined by the flow characteristics of the flow, and by the pressure drop 10 [1].

Известен также способ определения коэффициента гидравлического сопротивления путем измерения скорости течения и ее изменения во времени [2], 15There is also a method of determining the coefficient of hydraulic resistance by measuring the flow velocity and its change in time [2], 15

Недостатком известных способов является низкая точность определения коэффициента гидравлического сопротивления из-за наличия конвективных. сил инерции з условиях открытых jo каналов.A disadvantage of the known methods is the low accuracy of determining the coefficient of hydraulic resistance due to the presence of convective. inertia forces under conditions of open jo channels.

Целью изобретения является повыше ние точности определения.The aim of the invention is to increase the accuracy of determination.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу дополнительно измеряют уклон водной поверхности,This goal is achieved by the fact that according to the method additionally measure the slope of the water surface,

В открытом канале с недеформируемым дном закрепляют гидроствор, в котором производят непрерывную регистрацию скорости потока каким-либо · малоинерционным устройством (например. ультразвуковым), измеряют площадь живого сечения с помощью уровнемера с использованием морфометрической зависимости F(Н), где Н - уровень воды. Этим же уровнемером, снабженным на выходе дифференцирующим устройством, измеряют производную от площади по времени. Одновременно производят с помощью двух уровнемеров, расположенных на расстоянии £ друг от друга, измерение уровней воды. определяя с одной стороны уклон еюдной поверхности, а с другой - градиент площади живого сечения с использованием морфометрических зависимостей F(H) для створов, удаленных друг от друга на расстояние L По измеренным величинам определяют коэффициент гидравлического сопротивления согласно следующей зависимости площадь живого сечения и ее производную по времени в измеряемом створе, градиент площади живого сечения по длине потока, а искомую величину определяют по следующей зависимостиA hydraulic lock is fixed in an open channel with an undeformable bottom, in which the flow velocity is continuously recorded by some low-inertia device (for example, ultrasonic), the living cross-sectional area is measured using a level meter using the morphometric dependence F (H), where H is the water level. The same level gauge equipped with an output differentiating device measures the time derivative of the area. At the same time, using two level gauges located at a distance £ from each other, the measurement of water levels. determining, on the one hand, the slope of the human surface, and on the other, the gradient of the living cross-sectional area using morphometric dependences F (H) for sections remote from each other by a distance L. The hydraulic resistance coefficient is determined according to the following dependence, the living cross-sectional area and its derivative in time in the measured target, the gradient of the living cross-sectional area along the length of the stream, and the desired value is determined by the following dependence

Ρ г 2^4'2 2 2 ' 2J с 23.... р f _V2 _v2 4 \'_F ' t F 4’ где - коэффициент гидравлического сопротивления;Ρ g 2 ^ 4'2 2 2 '2J s 23 .... p f _V 2 _v 2 4 \' _F 't F 4' where is the coefficient of hydraulic resistance;

уклон водной поверхности; ускорение силы тяжести, м/с²; скорость течения, база измерения производная от времени, м/с;slope of the water surface; acceleration of gravity, m / s ² ; flow velocity, measurement base derivative of time, m / s;

площадь живого производная от времени , градиент чения поliving area is a derivative of time, the gradient of

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

F F_C Ff _c

где | - коэффициент гидравлического сопротивления;where | - coefficient of hydraulic resistance;

Э - уклон ‘водной поверхности:E - slope ‘of the water surface:

о g - ускорение силы тяжести, м/с , м/ с;о g - acceleration of gravity, m / s, m / s;

градиента, г скорости по и²/с;gradient, g velocity and ² / s;

площади живого се длине потока, м.living area with the length of the stream, m

V Е - 1. V E - 1. скорость течения, м/с; flow rate, m / s; база измерения measurement base градиента, и;' gradient, and; ' ч,- h - производная от derivative of скорости speed по by времени, м/с²;time, m / s ² ; F - 1 F - 1 площадь живого living area сечения, sections м²;m ² ; С 4 FROM 4 производная от derivative of площади square по by времени. м²/с;time. m ² / s; F, - F, - градиент площади живого living area gradient се- se-

чения по длине потока, м.reading along the length of the stream, m

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность определения коэффициента гидравлического сопротивления при любом режиме движения потока.Using the proposed method allows to increase the accuracy of determining the coefficient of hydraulic resistance in any mode of flow.

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE HYDRAULIC RESISTANCE COEFFICIENT OF UNEQUATED UNSTABLE OPEN FLOWS by measuring the flow velocity and its change in time, characterized in that, in order to increase the accuracy of determination, we additionally measure the slope of the water surface, the living section area and its time derivative with respect to living section along the length of the flow, and the desired value is determined by the following dependence ge · 22 _Λ 22 _A ⁼ v ² 'V ² VV _F ^F t ⁺ F ^F X' where $ is the coefficient of hydraulic resistance;

J is the slope of the water surface; ςς - acceleration of gravity, m / s ² ; V is the flow velocity, m / s;

δ — gradient measurement base, m; time derivative of speed, m / s ² ;.

F - living area, m,

F ^. - time derivative of the area, mVc;

F _x - the gradient of the living cross-sectional area along the length of the stream, m

SU „„ 1030690