Բաց ալիքային հոսքաչափերի աշխատանքի վրա ազդող գործոններ

I. Հիդրավլիկ պայմաններ

Ա. Հոսքի տուրբուլենտություն

Անկայուն հոսքը բաց ջրանցքային համակարգերում տարածված խնդիր է: Երբ հոսքը անկայուն է, հեղուկի արագությունը ջրանցքի լայնական հատույթով պատահականորեն փոխվում է թե՛ մեծությամբ, թե՛ ուղղությամբ:Բաց ալիքային հոսքաչափեր, հատկապես նրանք, որոնք հիմնված են արագություն-մակերեսային մեթոդների վրա (օրինակ՝ ուլտրաձայնային կամ էլեկտրամագնիսական բաց ջրանցքային հոսքաչափեր), ենթադրում են համեմատաբար կայուն և կանխատեսելի հոսքի պրոֆիլ՝ ճշգրիտ չափման համար: Տուրբուլենտությունը խաթարում է այս ենթադրությունը: Օրինակ՝ անհարթ հատակ ունեցող գետում կամ երկրաչափության հանկարծակի փոփոխություններով ջրանցքում, մրրիկների և պտույտների առաջացումը կարող է հանգեցնել նրան, որ տարբեր կետերում հոսքի արագությունը զգալիորեն շեղվի հոսքաչափի կողմից սպասվող միջին արժեքից: Արդյունքում, չափված արագությունը կարող է ճշգրիտ չարտացոլել ընդհանուր հոսքի արագությունը, ինչը կհանգեցնի սխալ ցուցմունքների:

Բ. Հոսքի խորության տատանումներ

Հոսքի խորության տատանումները նույնպես կարող են խնդիրներ առաջացնելբաց ալիքային հոսքաչափերՇատ հոսքաչափեր, ինչպիսիք են ջրթափերը և խողովակները, նախատեսված են հոսքի արագությունը չափելու համար՝ հիմնվելով հոսքի խորության և արտանետման միջև որոշակի կապի վրա: Եթե հոսքի խորությունը արագ կամ անկանոն փոխվում է, այս կապը կարող է այլևս ճշմարիտ չլինել: Օրինակ՝ անձրևաջրերի ջրահեռացման համակարգերում հանկարծակի ուժեղ անձրևը կարող է հանգեցնել հոսքի խորության կտրուկ աճի: Եթե հոսքաչափը չի կարգավորված՝ հաշվի առնելու խորության նման արագ և մեծածավալ փոփոխությունները, այն կարող է սխալ հաշվարկել հոսքի արագությունը: Բացի այդ, ջրանցքում ալիքների կամ ալիքների առկայությունը կարող է ավելի բարդացնել հոսքի խորության չափումը, քանի որ հոսքաչափը կարող է գրանցել խորության անհամապատասխան արժեքներ, ինչը կհանգեցնի հոսքի արագության սխալ հաշվարկների:

II. Ալիքի բնութագրերը

Ա. Ջրանցքի անկանոնություններ

Բնական ջրանցքները հաճախ ունեն անկանոն լայնական հատույթի ձևեր՝ տարբեր լայնություններով, խորություններով և թեքություններով: Արհեստական ​​ջրանցքները կարող են նաև ժամանակի ընթացքում անհարթություններ առաջացնել նստվածքների նստվածքի, էրոզիայի կամ կառուցվածքային վնասման պատճառով:Բաց ալիքային հոսքաչափերՍովորաբար դրանք կարգավորված են ստանդարտ, կանոնավոր ջրանցքների երկրաչափության համար: Երբ տեղադրվում են անկանոն լայնական հատույթներով ջրանցքներում, հոսքի բաշխումը դառնում է անհավասար, և հոսքաչափը կարող է չկարողանալ ճշգրիտ չափել միջին արագությունը կամ լայնական հատույթի մակերեսը: Օրինակ, ջրանցքում, որտեղ նստվածք է կուտակվել մի կողմում, հոսքը կլինի թեքված, և հոսքաչափը կարող է գերագնահատել կամ թերագնահատել հոսքի արագությունը՝ կախված ջրանցքի ներսում դրա գտնվելու վայրից:

Բ. Մակերեսի կոպտություն

Ջրանցքի մակերեսի կոպտությունը ազդում է հոսքի դիմադրության և ջրանցքի ներսում արագության բաշխման վրա: Կոպիտ մակերեսը, ինչպիսին է խճաքարով պատված ջրանցքը կամ ժայռերով ու բուսականությամբ բնական հոսքը, ավելի շատ շփում է առաջացնում հեղուկի հոսքի հետ մեկտեղ: Այս շփումը նվազեցնում է հոսքի արագությունը ջրանցքի սահմանների մոտ և կարող է հանգեցնել ոչ լոգարիթմական արագության պրոֆիլի, որը տարբերվում է շատերի կողմից ենթադրվող իդեալական պրոֆիլից:բաց ջրանցքի հոսքի չափումմեթոդներ: Հոսքաչափերը, որոնք հիմնված են որոշակի արագության պրոֆիլի ենթադրության վրա, ինչպես որոշ ուլտրաձայնային Դոպլերային հոսքաչափեր, կարող են տալ անճշգրիտ արդյունքներ, երբ ջրանցքի մակերեսի կոպտությունը պատշաճ կերպով չի հաշվի առնվում: Մակերեսի կոպտության աճը կարող է նաև առաջացնել լրացուցիչ տուրբուլենտություն, ինչը էլ ավելի է բարդացնում հոսքի չափման գործընթացը:

III. Արտաքին միջամտություն

Ա. Կեղտեր և բուսականություն

Ջրանցքի ներսում կամ շրջակայքում աճած բուսականությունը, ինչպիսիք են ճյուղերը, տերևները և աղբը, կարող են խանգարել ջրանցքի շահագործմանը։բաց ալիքային հոսքաչափերՈւլտրաձայնային հոսքաչափերի դեպքում աղբը և բուսականությունը կարող են խոչընդոտել ուլտրաձայնային ազդանշանների ուղին՝ կա՛մ կլանելով, կա՛մ արտացոլելով ալիքները: Այս խանգարումը կարող է հանգեցնել ազդանշանի սխալ ընդունման և հոսքի արագության սխալ մեկնաբանման: Մեխանիկական հոսքաչափերի, ինչպիսիք են պտուտակավոր տիպի հոսքաչափերը, դեպքում աղբը կարող է խճճվել շարժվող մասերի մեջ, ինչը կհանգեցնի չափիչի խցանմանը կամ սխալ արագությամբ պտտմանը: Ջրի մակերեսին մոտ բուսականության աճը նույնպես կարող է ազդել հոսքի խորության չափման վրա, քանի որ այն կարող է ստեղծել անհավասար ջուր-օդ միջերես, որը խճճում է խորության չափման սարքերը:

Բ. Միջավայրի գործոններ

Շրջակա միջավայրի այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են ուժեղ քամին և ջերմաստիճանի տատանումները, կարող են ազդելբաց ալիքային հոսքաչափկատարողականություն։ Ուժեղ քամիները կարող են ալիքներ առաջացնել ջրի մակերեսին բաց ջրանցքներում։ Այս ալիքները կարող են տատանումներ առաջացնել չափված հոսքի խորության մեջ, հատկապես այն սենսորների համար, որոնք հիմնված են մակերեսային մակարդակի հայտնաբերման վրա։ Ջերմաստիճանի փոփոխությունները կարող են ազդել հեղուկի ֆիզիկական հատկությունների վրա, ինչպիսիք են դրա խտությունը և մածուցիկությունը։ Հոսքաչափերի համար, որոնք չափման համար օգտագործում են հեղուկում ձայնի արագությունը (օրինակ՝ ուլտրաձայնային հոսքաչափեր), հեղուկի ջերմաստիճանի փոփոխությունները կարող են փոխել ձայնի արագությունը, ինչը հանգեցնում է արագության չափման սխալների։ Սառը կլիմայական պայմաններում ջրանցքում սառույցի առաջացումը նույնպես կարող է լուրջ խնդիր առաջացնել, քանի որ այն կարող է խցանել հոսքաչափը կամ փոխել ջրանցքի ներսում հոսքի բնութագրերը։

Ամփոփելով՝ հիդրավլիկ պայմանների, ջրանցքի բնութագրերի և արտաքին միջամտության հետ կապված մի շարք գործոններ կարող են առաջացնելբաց ալիքային հոսքաչափերանճշգրիտ չափումներ ապահովելու համար: Այս գործոնների հասկացումը և դրանց հասցեագրումը կարևոր են բաց ջրանցքով հոսքի չափման համակարգերի հուսալի գործունեությունն ապահովելու համար: