Zwężki pomiarowe - podstawy obliczeniowe i zastosowania praktyczne

Zwężki pomiarowe - podstawy obliczeniowe i zastosowania praktyczne.   3 typy zwężek: zwężenie ścian bocznych i płaskie dno, podniesienie dna bez zwężenia ścian  bocznych, zwężenie ścian bocznych i podniesienie dna. Przepływ przez zwężkę może być  zatopiony lub niezatopiony. Przepływ zatopiony występuje, gdy warunki poniżej zwężki  wpływają na parametry przepływu przed zwężką. Dzieje się to wtedy gdy głębokość h 3 za  zwężką jest większa od głębokości normalnej w kanale przed zwężką h 1. W praktyce  wyznacza się współczynnik zatopienia σ=h 3/h1. Przepływ uważa się za zatopiony gdy σ≥0,7.  Do obliczenia natężenia przepływu w kanale zwężkowym stosuje się równanie Bernoulliego.  Przyjmując poziom porównawczy na dnie kanału oraz pomijając straty energii, dla odcinka  między przekrojami I i II można zapisać  Człon można pominąć. Otrzymuje się wówczas: . Wzór na teoretyczne natężenie przepływu  jest więc następujący:  Czyli że są potrzebne dwie głębokości zmierzone.   Przepływ niezatopiony. Zwierciadło wody przed zwężeniem układa się powyżej linii  głębokości normalnych, w zwężeniu następuje stopniowe obniżanie zwierciadła, w zwężeniu  głębokość jest równa głębokości krytycznej i następuje dalsze jej zmniejszanie (następuje tu  zmiana ruchu ze spokojnego w rwący). Za zwężeniem następuje wzrost głębokości aż do  głębokości normalnej w kanale poniżej zwężki (towarzyszy temu odskok Bidone'a). Można  zapisać równanie Bernoulliego:  ,   przy czym człon można ponownie zaniedbać. W przypadku przepływu niezatopionego w  zwężeniu zakłada się przepływ krytyczny czyli że h 2=hkr i v2=vkr. Ze względu na to, że: ,  otrzymuje się:   .   Zgodnie z równaniem Bernoulliego: E 1=E2=h1, czyli h1=3/2*h2 lub h2=2/3*h1. Ostatecznie  więc wydatek teoretyczny przy niezatopionym przepływie określany jest formułą:.  A więc do wyznaczenia wydatku potrzeba tylko jednej zmierzonej głębokości h 1 przed  zwężeniem. Z praktycznego punktu widzenia przelew niezatopiony ma korzystniejszą  charakterystykę niż zatopiony.  Szczególne zastosowanie mają w kanałach otwartych do mierzenia natężenia przepływu, w  oczyszczalniach ścieków, kanałach melioracyjnych itp. Do wód zawierających różnego  rodzaju zawiesiny (np ścieki). Najczęściej stosuje się kanał Venturiego i Parshalla (do  kanałów prostokątnych) oraz Palmera_Bowlusa (do kanałów kołowych).    ... zobacz całą notatkę