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巴歇尔槽简介及其水力特性-新立三特环保科技

巴歇尔槽是巴歇尔先生改进并定型的,其原理是文丘里效应。巴歇尔槽结构复杂,参数多,制造要求高。沿水流方向由进口收缩段、喉道段、出口扩散段组成。进口收缩段过水断面宽度逐渐减小至喉道宽度,底坡为平坡;喉道段过水断面宽度不变,底坡为陡坡;出口扩散段过水断面宽度逐渐增加,底坡为反坡。通过收缩段、喉道、扩散段结构,形成文丘里效应,在喉道附近形成临界流,使得流量和水位形成单一的相关关系,只要测量出水位,就可以计算出相应的流量。其优点是计量准确、水头损失小、不易淤堵、测量方便,缺点是结构复杂、要求精度高,安装费用高。近年来中小型量水槽大部分使用定型产品,各部分尺寸可以精确控制,解决了制造精度问题。水力特性水流在进入到巴歇尔槽前渠道中,一般是均匀缓流,佛汝德数Fr<1;在进入渠道和巴歇尔槽连接段后,底坡为负坡i<0,在边界约束下,过流断面、水深和流速都逐渐减小,水位逐渐增高;在进入到进口收缩段后,底坡为平坡i=0,过流断面迅速减小,水位继续升高,流速减小;水流进入喉道后,过水断面基本不变,平坡变为正陡坡(i>ik),水流在重力作用下加速,变为临界流或急流,Fr逐渐增加而大于1;出口扩散段过水断面逐渐加大,底坡为负坡,流速减小,水位逐渐抬高,Fr逐渐变小而小于1,连接下游渠道后渐成为明渠均匀流。水流在巴歇尔槽内的流动是不稳定的,流速、流向随时间、空间位置发生变化。由于水流受到进口收缩段边墙的反射作用,槽内的流速分布不均,存在横向流速,水位在横断面上呈现出中间高、两侧低的状态,紊流强度较高。在喉道段及出口扩散段,由于受底坡及侧边界急剧变化的影响,水流在重力作用下迅速加速、减速,造成了槽内水流流态紊乱,使得整个槽内水流流速及流向分布在空间和时间上不稳定,形成非恒定流。

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