4.9河流流速流量的测定
流速与流量的测定PPT学习教案
Z =Z ；Z =Z ′
11
′ 2 2 第28页/共36页
三、关于阻力损失的取值
截面1至截面1：hf hf 进 截面2至截面2：hf hf 出 截面1至截面2：hf hf 进 hf 直 hf 出
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四、各截面上压力的取值
在1-1至1′-1′之间列方程
平均流速：放于管中心处，测出 umax，
层流： u 0.5umax 湍流： u 0.8umax
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2) 安装 a）管口截面： 严格垂直于流体的流动方向； b）测量点选择： 在稳定流动段（直管段），
且前后直管各50d , 至少 8-12d； c）毕托管直径： 外径不超过管径的1/50；
2-2
10 m
1-1
p1gz1u12 2Wep2gz2
u22 2
hf
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p1
gz1
u12 2
We
p2
gz2
u22 2
hf
We
p2
g(z2 z1)
hf
泵入口管的阻力损失：
90°弯头=35
hf 1
[( l
d
le ) d
]u2
2
进口=0.5
常温水: 1000kg / m3; 1mPa s;
（转子上刻有斜槽） 3) 各种流量计在管路中的安装；
为便于检修，各种流量计均应有旁路。
(5) 使用 1) 用于清洁或腐蚀性流体测量； 2) 玻璃管不耐高温、高压，易碎； 3) 开启时，应缓慢调节流量阀。
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(6) 转子流量计的优缺点 1) 优点 阻力损失小，测量范围宽， 流量计前后不需稳定管段。
流速仪的测量方法
流速仪的测量方法
流速仪的测量方法主要包括以下步骤：
1. 选择顺直河段，垂直流向设置断面，并设置一个起点桩。
2. 沿断面在若干测深垂线上测量各垂线的起点距和水深，取得断面资料。
3. 在部分或全部测深垂线上用流速仪测量流速。
在每条垂线上，常用在
2/10、8/10相对水深处测速的两点法，或在6/10相对水深处测速的一点法。
在精密测验时，可以用测点更多的五点法或十一点法。
4. 按垂线将断面划分若干部分，以部分平均流速与部分面积的乘积，计算部分流量，其总和即为流过断面的总流量。
流量除以断面面积，可以求得断面平均流速。
5. 在有封冻冰层时，要在断面各垂线处开凿冰孔，测量冰层底面及河床底的“有效水深”，计算过水面积，用流速仪在冰层下面测量流速以计算流量。
除了上述方法外，还有动船法和积宽法。
前者使用机船沿断面航行，在航行中用回声仪测深，用特制流速仪在固定深度处测得船速与流速的合速度。
后者用水文缆道悬吊流速仪横渡断面流速。
请注意，具体测量时还需考虑误差来源和其他影响测量精度的因素。
河道测流的几种方法
河道测流的几种常用办法1、EKL-3A型全自动水文缆道测验系统EKL-3A型全自动水文缆道测验系统是专为水文缆道测流研制的自动化控制系统。
该系统采用工业控制计算机和PLC可编程控制器作为完成自动化缆道测流的控制核心，配合交流变频调速、光电编码测距定位、流速自动测算、音频信号传输等成熟技术和计算机测流控制软件及流量成果自动生成软件等构成。
系统可通过计算机对缆道测流装置进行全自动、半自动、手动测流控制，各种测量方式均可最终生成断面流量报表和断面流速分布曲线图。
EKL-3A型全自动水文缆道测验系统具有极高的自动化程度，其完全汉化的人机界面使得水文站操作人员不再感到难以掌握。
EKL-3A型全自动水文缆道测验系统的软件开发是在微软平台上完成的，既有极好的稳定性，也有很好的可扩展性。
该软件完全是按照《水文缆道测验规范》进行编写的，因此系统自动生成的测验成果报表可直接作为整编资料存档。
新型EKL-3A型全自动水文缆道测验系统是水文缆道测流实现自动化的标志产品。
(XK34-232-00005)功能：可通过计算机对缆道测流装置进行全自动、半自动、手动测流控制，各种测量方式均可最终生成断面流量报表和断面流速分布曲线图等。
技术指标：绞车控制部分1、供电电源：380V±10%(或220Ｖ±10％) 50HZ2、电机驱动功率：标准配置4KW，最大 11KW；普通三相交流电机3、行车速度：0～1.0m/s4、电机变频频率: 0～50HZ5、减速止动时间: <0.5s6、限位控制: 河底信号停车控制7、测点定位自动停车控制缆道测距1、起点距测验（带弧度修正）2、光栅增量编码传感器3、计数器: -99.9～999.9m分辨率0.01m4、修正系数: 0.000～1.000流速测算1、适应范围: 各种转子式流速仪，对采用接触丝的流速信号具有软件去抖动功能和延时自适应功能2、适应信号: 3000HZ的音频信号或直流短路信号3、灵敏度: 音频信号优于5mV4、显示参数: 流速仪K值，历时T，信号数N，流速V5、计时器: 分辨率0.001s工作方式1、测流方式：全自动，半自动，手动.2、成果输出：断面流量报表和断面流速分布图适用范围:能广泛适用于我国船测水文站的新建与改造工程2、EQS-50系列手摇水文绞车EQS-50系列手摇水文绞车为适应江河水资源计量需要研制的一种既能用于测船，又能用于桥梁巡测的江河水文测量设备，具有自重轻、悬臂长、安装方便、操作简单、可靠性高、使用寿命长的特点。
流体流速与流量的计算与测量
流体流速与流量的计算与测量流体流速与流量是涉及流体力学的重要概念，对于流体力学的研究和实际应用具有重要意义。
本文将介绍流体流速与流量的概念，以及计算和测量相应数值的方法。
一、流体流速的概念及计算方法流体流速是指流体在单位时间内通过管道或任何其他容器横截面的体积流量。
流体流速可以用公式v = Q/A来计算，其中v表示流速，Q表示流体通过横截面的体积流量，A表示横截面的面积。
根据流体的性质和实际应用的不同，我们需要采用不同的方法来计算流体流速。
以下是几种常见的计算方法：1. 流体通过管道的流速计算：当流体通过圆管时，我们可以使用公式v = 4Q/πD^2来计算流速，其中D表示管道的直径。
这个公式是基于流体连续性方程和泊松方程推导得出的。
2. 流体通过孔口的流速计算：当流体通过小孔或喷嘴时，我们可以使用公式v = √(2gh)来计算流速，其中g表示重力加速度，h表示从孔口到液面的高度差。
这个公式是基于能量守恒原理和伯努利定律推导得出的。
3. 流体通过泵的流速计算：当流体被泵送时，我们可以使用公式v = Q/A来计算流速，其中Q表示泵的流量，A表示泵出口的横截面积。
二、流体流量的概念及计算方法流体流量是指流体在单位时间内通过特定截面的质量或体积。
流体流量的计算方法根据不同的实际应用可以有所差异。
以下是几种常见的流体流量计算方法：1. 流体质量流量计算：流体质量流量可以使用公式m = ρQ来计算，其中m表示流体的质量流量，ρ表示流体的密度，Q表示流体通过截面的体积流量。
2. 流体体积流量计算：流体体积流量可以通过直接测量流体通过的容器的体积来计算。
具体的计算方法根据容器的形状和流体流动的特点可以有所不同。
三、流体流速和流量的测量方法为了准确地测量流体流速和流量，我们可以采用不同的设备和方法。
以下是几种常见的流体流速和流量的测量方法：1. 流速测量方法：- 流速测量仪：采用这种方法可以直接获得流体的流速数值，常见的流速测量仪有流量计和流速计。
河道流量测量方法
河道流量测量方法
河道流量是指河流中单位时间内通过某一横截面的水量，是河流水文学中的重要参数之一。
河道流量的测量对于水文预报、水资源管理、水利工程设计等方面都有着重要的意义。
下面介绍几种常见的河道流量测量方法。
1. 浮标法
浮标法是一种简单易行的河道流量测量方法。
在河道中设置两个浮标，分别在上游和下游，通过计时器记录浮标从上游到下游的时间，再根据两个浮标之间的距离计算出流速和流量。
这种方法适用于水流缓慢、水面平静的河道。
2. 漂流物法
漂流物法是一种利用漂浮物测量河道流量的方法。
在河道中放置一些漂浮物，如木板、塑料瓶等，记录它们从上游到下游的时间，再根据两个漂浮物之间的距离计算出流速和流量。
这种方法适用于水流缓慢、水面平静的河道。
3. 水位流速法
水位流速法是一种利用水位和流速测量河道流量的方法。
在河道中设置水位计和流速计，分别测量水位和流速，再根据公式计算出流量。
这种方法适用于水流较快、水面波动较大的河道。
4. 水位面积法
水位面积法是一种利用水位和河道横截面积测量河道流量的方法。
在河道中设置水位计和横截面积测量仪，分别测量水位和河道横截面积，再根据公式计算出流量。
这种方法适用于河道横截面形状规则、水位变化较小的河道。
不同的河道流量测量方法适用于不同的河道条件，选择合适的方法可以提高测量精度和效率。
在实际应用中，还需要考虑测量设备的精度和可靠性，以及测量过程中的安全问题。
小河流流量的测定(多点垂线法)实验报告
实验时间分析人
方法名称
监测项目：河流流量
方法：河流流量测验规范（流速仪法）（GB 50179—2015）
实验原理
测流速时，由水力推动旋桨式转子流速仪旋转，内置信号装置产生转速信号，计算出流速；流量测定是根据明渠测量流速面积法，先测出流速再测距仪；
3、断面漂浮物应不影响仪器的正常运转。
3、卷尺或皮尺。
实验步骤
1、测量监测断面水深和宽度，作好记录，并计算断面面积；
2、打开仪器开关，进入测量状态，将其浸入水中，待读数稳定后记录数值，平行测定3次。为避免污染，测量后用去离子水冲洗干净，将仪器装入保存盒中。
实验结果
讨论与分析
1、测点的流速不能超出仪器的测速范围；
2、在一次测流的时间内，水位涨落应小于平均水深的10%；
流体流动速度测量
流体流动速度测量1. 引言流体流动速度的测量在科学研究和工程应用中具有重要意义。
流体的速度是指流体中质点在单位时间内通过某一截面的位移量，是流体动力学中的重要参数之一。
流体流动速度的准确测量可以帮助我们深入了解流体运动特性，为相关领域的设计和工程提供重要依据。
本文将介绍一些常用的流体流动速度测量方法及其原理，包括瞬时速度测量、平均速度测量和流速剖面测量。
2. 瞬时速度测量瞬时速度测量是指对流体在某一时刻的流动速度进行准确测量。
常用的瞬时速度测量方法有以下几种：2.1 流体力学方法流体力学方法是最常用的瞬时速度测量方法之一。
通过在流体中放置一根细长的测量探针，可以测量探针所受到的流体阻力，并由此计算出流体的速度。
常用的流体力学方法包括细管测速法、流速计和压力差法。
2.2 光学方法光学方法利用光的传播速度和干涉现象来测量流体的瞬时速度。
常见的光学方法包括激光多普勒测速法和激光干涉测速法。
激光多普勒测速法通过测量流体中散射的激光的频率变化来计算流体速度。
激光干涉测速法则是利用光的干涉现象，通过测量干涉图案的变化来计算流体速度。
2.3 声学方法声学方法是利用声波在流体中传播的时间来测量流体速度的方法。
常见的声学方法包括超声多普勒测速法和声速仪。
超声多普勒测速法通过测量流体中散射的超声波的频率变化来计算流体速度。
声速仪则是通过测量声波在流体中传播的时间来计算流体速度。
3. 平均速度测量平均速度是指在一定时间内流体通过某一截面的平均速度。
常用的平均速度测量方法有以下几种：3.1 流量计流量计是一种常用于测量流体平均速度的仪器。
常见的流量计有涡街流量计、浮子流量计和电磁流量计等。
这些流量计利用流体运动时产生的一些物理量的变化来计算流体的平均速度。
3.2 瞬时速度测量的平均瞬时速度测量方法中得到的一系列瞬时速度可以进行平均运算，得到平均速度。
这种方法适用于瞬时速度变化较小的情况。
4. 流速剖面测量流速剖面是指流体在某一截面上的速度分布情况。
流量流速的测定及常见流体测速仪
流量流速的测定及常见流体测速仪如何测定流体的流速和流量对于流体力学来说是一门非常重要的研究，如今，有关流体的测量与我们的生活息息相关。
由于实际流动非常复杂，实验研究和流体测量仍然是检验理论分析和数值计算结果最终的具有说服力的方法。
那么该如若测定流量及流速呢？对于流体流量的测定，有以下几种常见的仪器。
1.文丘里管流量计文丘里管由渐缩管、中间的喉部断面和渐扩管组成，渐缩管内速度增加,压力下降，渐扩管内动能又转变为压力能，速度减小，压力增加。
因为压力与流速有关，所以可以用来测流量。
如图7。
7所示，以管道轴线为基准面，1和2两断面间伯努力方程为 g v p z g v p z 2222222111++=++γγ 代入连续性方程,得：2121v A A v =喉部理想流速为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=γγ22112122()(2)(11p z p z g A A v文丘里管能够精确测量管道内流体流量，除了安装费用外，文丘里管唯一的不足是在管路中增加一个摩擦损失.事实上，所有损失都发生在渐扩管中，即图中2和3断面间,一般为静压差的10％到20%.为了测量精确，在文丘里管前面应该至少有管道直径的5～10倍的直管段。
所需要的直管段长度取决于进口断面的条件。
随管径比率增加，进口断面处流动影响增大。
压力差测量应该用管道周围的环形测压管，并保证在两个断面处有适当的开孔数.对于一个给定的文丘里管，除特殊给定外，通常假设雷诺数超过l05，μ值根据实验确定，称为文丘里管系数。
它的值约在0.95～0.98之间。
文丘里管长期使用后μ可能下降l%～2％。
2。
节流式流量计结构简单，无可动部件；可靠性较高；复现性能好；适应性较广,它适用于各种工况下的单相流体,适用的管道直径范围宽，可以配用通用差压计；装置已标准化.安装要求严格；流量计前后要求较长直管段；测量范围窄,一般范围度为 3 : 1；压力损失较大；对于较小直径的管道测量比较困难 ；精确度不够高（±1%～ ±2％）。
流速的测定
水文学实验——流速的测定；过水断面面积的和流量的计算实验地点和时间：湘江 2016.11实验目的：1)通过测量河道宽度，合理选择宽河道段面布点设置方案；2)熟悉了解超声波测深仪和流速仪；模拟进行河流断面深度和流速测量，熟练掌握流速仪测流量的原理和方法。
3)绘出“过水断面图，根据“三角形—梯形”面积法计算过水断面面积。
根据“流量=流速*过水断面面积”的公式计算，快速算出各部分流量，相加即得出总流量。
实验原理（简述）：1.采用实测法，应用流速仪测速的原理测的过水断面上某点的流速，推算出过水断面某点的平均流速；2.分别用梯形、三角形面积公式，根据断面的平均流速和断面面积,由流量=平均流速*过水断面面积求得总流量。
实验步骤：测流速：1.选取实验地点：湘江；2.测量河岸两侧AB的宽度并在AB中间分设30个距离相等的点；3.布设测深垂线。
根据每个点的位置在断面上布设若干条有代表性的测速垂线，在每条垂线上布设若干测速点；4.测深。
利用超声波测深仪测得所布点处水深；5.测速。
利用流速仪移动到河底距河面的正确位置，在水深6/10处测得河流平均流速。
过水断面面积和流量的计算：6.过水断面图的绘制。
将测流速实验中测深仪所测出的测深数据表，利用excel现有的绘图功能绘出“距水面左岸长度—测深深度”的X-Y函数图。
7.采用“梯形—三角形面积计算法”，即在已绘制的过水断面图的基础上，利用各点的横纵坐标，将过水断面分为许多三角形和梯形，再根据三角形，梯形的面积计算公式算出各点对应的断面面积。
8.计算流量。
根据流量=断面平均流速*过水断面面积，将测流速实验中所得到的测速数据与机算过水断面面积所得到的面积数据对应相乘再相加，得出最后的流量计算结果。
实验结果（文字描述、绘图）：由v=L/t可得平均流量为0.98m/s；过水段面面积为7902.09m2根据流量=断面平均流速*过水断面面积：总流量=S*v=7744.05m3/s总结：（结论、问题并加以讨论）1.河流的平均流速出现在水深6/10处，垂线上绝对最大流速出现在水面以下水深1/10-3/10处；2.河底与河岸附近流速最小，从水面向河底流速减小；3.流量与过水断面面积和断面流速有关;流量大小可以通过水位高低反映出来，水位升高，流量增大;4.随着科技的发展，我们可以通过网络模拟实验，但因缺少实际操作，实验结果有误差。
《流量和流速的测量》课件
在水利工程测 洪水并提前预警，减少洪水灾害的影响 。
VS
水库调度
流量和流速的测量有助于水库的调度管理 ，合理调节水库水位，满足供水、防洪等 需求。
THANKS
感谢观看
应用场景
适用于流体性质稳定、管道尺 寸固定的情况，如水表、油罐
车等。
优点
直接测量法的测量精度较高， 结果直观。
缺点
对于流体性质不稳定、管道尺 寸可变的情况，直接测量法可
能不适用。
间接测量法
定义
间接测量法是通过测量与流量 相关的其他参数，如压力、温 度、电导率等，来推算流量的
方法。
应用场景
适用于流体性质不稳定、管道 尺寸可变的情况，如化工流程 、污水处理等。
根据安装条件选择
安装位置
在选择流量计和流速计时，需要考虑安装位置的限制。例如，对于管道中的流量计和流 速计，需要考虑管道的直径、长度、弯曲半径等参数。
安装方式
不同的流量计和流速计需要采用不同的安装方式，如插入式、管段式、弯管式等。在选 择流量计时，需要考虑安装方式的限制，以确保流量计和流速计能够顺利安装并准确测
《流量和流速的测量》ppt 课件
目录
• 流量和流速的基本概念 • 流量测量方法 • 流速测量方法 • 流量计和流速计的选用 • 流量和流速测量的应用
01 流量和流速的基 本概念
流体的定义与特性
总结词
流体的定义、特性及分 类
流体的定义
流体是气体和液体的总 称，是能够流动的物质
。
流体的特性
具有流动性和不可压缩 性。
饮用水水质监测
通过流量和流速的测量，可以计算出 进入和流出水处理设施的水量，从而 评估饮用水水质。
在化工工程中的应用
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垂线水深
H<1m
方法名称
1点法 2点法 3点法 5点法
测速点位置
0.6h 0.2h, 0.8h 0.2h, 0.6h,0.8h 水面，0.2h, 0.6h,0.8h，水底
1m<H<3m
H>3m 一点法：v=v0.6
二点法：v=（v0.2+v0.6）/2
三点法：v=（v0.2+v0.6+v0.8）/3
实验室实验步骤
水样处理：过滤法。 量体积 沉淀 过滤 烘干 称重 含沙量计算
五点法：v=（v0.0+3v0.2+3v0.6+2v0.8+v1.0）/10
断面流速的测定
流速计算 岸边流速： 岸边或死水部分平均流速，等 于自岸边或死水边起第一条测 速垂线的平均流速乘以流速系 数a。A值在缓坡时为0.7，陡 坡时为0.9，死水边时为0.6。 V0=a•V1 中间部分流速 Vn=（1/2）•（Vn-1+ Vn+1） 断面面积计算 岸边—按三角形计算 中间部分—按梯形计算
பைடு நூலகம்
河流泥沙含量的测定
河流当中的泥沙按照运动形式分为：悬移质、 推移质和河床质泥沙。 一般情况，河流中泥沙以悬移质为主。 河流当中的泥沙含量是指单位体积浑水内所 含干沙的质量。 P (含沙量)=WS / V P:水样含沙量(kg /m3); WS水样中干沙重量 (kg),V水样体积(m3)
水深测量
测深锤
流速仪测流速
流速与流速仪的转数之间的函数关系：
V=K N +C
K和C是仪器出厂时已经确定的系数。 N—流速仪在测速历时T时间内的总转数。 T—测速历时
实验具体操作过程
1.首先确定断面宽度，以此确定需要布设多 少条测速垂线。 2.从断面一侧确定起点，量出第一条测速垂 线到起点的距离。做好垂线标记。 3.确定各条测速垂线的位置，测出各测速垂 线处平均流速。各垂线点水深，点间距的测 定。 4.画出过水断面图。做好记录表。 5.计算：两侧岸边死水区流速。各部分断面 面积，各部分断面平均流速。各部分断面流 量。 6.求出断面总流量。
河流流速流量的测定
流速（m/s）：水质点单位时间内通过的距 离. 河流平均流速出现于水深的6/10处。 流量(m3/s)：在单位时间内通过河道过水断 面的总水量。
流量的测定方法
一、流速面积法 用流速仪测定水流速度，并由流速与断面面 积的乘积来推求流量的方法。
断面测量
测速垂线数如何确定