基于数据拟合法的三角形薄壁堰明渠流量测量不确定度优化

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作者 高明 郭辉 贾志卓 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期1348-1352,共5页

针对三角形薄壁堰明渠流量计非定点使用时测量准确度水平较低的问题,基于不确定度预评估结果,提出了以曲线拟合替代线性插值计算流量系数,采用了数字输出磁致伸缩水位传感器测量水头,显著降低了原方法中贡献较大的不确定度分项。基于弗... 针对三角形薄壁堰明渠流量计非定点使用时测量准确度水平较低的问题,基于不确定度预评估结果,提出了以曲线拟合替代线性插值计算流量系数,采用了数字输出磁致伸缩水位传感器测量水头,显著降低了原方法中贡献较大的不确定度分项。基于弗劳德相似准则改进了频率采样方法,提升了测量结果的准确度水平。测量方法改进后不确定度由1.6%提高到0.56%。通过标准表法明渠流量流速标准装置对三角形薄壁堰明渠流量计进行了标定实验,实验结果表明:测量方法改进后标定误差(偏差)由2%降低到1%。 展开更多

关键词 流量计量 三角形薄壁堰 明渠流量计 拟合算法 采样频率 不确定度 磁致伸缩水位传感器

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小集水区试验中三角堰量水问题的研究 被引量：8

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作者 吴长文 王礼先 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第3期66-74,共9页

对5种不同缺口角度的不完全收缩薄壁三角堰的出流特性进行了室内实验,得出了实验条条件下的流量系数经验公式和θ=90°堰的低水头(h<6cm)流量系数公式.通过理论分析和实测资料验证,指出了不能直接采用堰流公式得出小集水区的暴... 对5种不同缺口角度的不完全收缩薄壁三角堰的出流特性进行了室内实验,得出了实验条条件下的流量系数经验公式和θ=90°堰的低水头(h<6cm)流量系数公式.通过理论分析和实测资料验证,指出了不能直接采用堰流公式得出小集水区的暴雨径流流量,并分析了野外观测的精度. 展开更多

关键词 三角堰 流量系数 小集水区

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基于Cortex-M3低功耗三角形堰坡面径流采集器研究 被引量：1

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作者 温立民 巨永锋 +1 位作者 朱旭 雷旭 《电子技术应用》 北大核心 2016年第2期46-49,共4页

采用Cortex-M3为内核的微处理器设计了基于三角堰低功耗坡面径流采集器。采集器通过RS485总线挂接水位传感器组,根据需求开启或关闭外设时钟电源,设置采集休眠时间间隔以降低系统功耗。采集器采用SPI总线接口的SD卡存储水位数据,最高速... 采用Cortex-M3为内核的微处理器设计了基于三角堰低功耗坡面径流采集器。采集器通过RS485总线挂接水位传感器组,根据需求开启或关闭外设时钟电源,设置采集休眠时间间隔以降低系统功耗。采集器采用SPI总线接口的SD卡存储水位数据,最高速度可达2M带宽,通过设置菜单界面,可实现采集/休眠间隔、存储、系统时间、通信设置等数据,采用JBOSS搭建了信息显示和发布平台。与现有径流测定方法相比,采集器具有结构简单、功耗低、精度高(精度<0.3 mm,分辨率0.1 mm)等特点,经现场测试系统在10瓦光伏电池供电且在最大负荷下(挂载4组×8个水位传感器)最长稳定工作62天。 展开更多

关键词 坡面径流 三角形堰 低功耗 水位采集 STM32

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新型超声波方形量水槽测流误差试验研究 被引量：3

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作者 付博 何新林 +3 位作者 陈金水 赵丽 邓小来 辛博 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期372-378,共7页

为提高新型超声波方形量水槽在非淹没出流条件下的测流量精度,加强新型超声波方形量水槽在明渠量测水中的适应性,进而推进灌区信息化建设,在超声波方形量水槽前后加设水力收缩段,并引入水力学公式辅助测流,最后与三角堰进行流量误差对... 为提高新型超声波方形量水槽在非淹没出流条件下的测流量精度,加强新型超声波方形量水槽在明渠量测水中的适应性,进而推进灌区信息化建设,在超声波方形量水槽前后加设水力收缩段,并引入水力学公式辅助测流,最后与三角堰进行流量误差对比试验研究.研究结果表明:无收缩段的方形量水槽在淹没出流条件下测流误差低于8%;有收缩段方形量水槽在流量大于0.1 m^(3)/s时测流误差低于8%;流量小于0.1 m^(3)/s时收缩段流量公式计算误差小于5%.收缩段和水力学公式辅助测流的方法有效改善了新型超声波方形量水槽在非淹没出流条件下的测流精度,提高了新型超声波方形量水槽在明渠量水中的适用性,为超声波方形量水槽在实际量水中的应用提供技术保障.这种精度高,适应性强,测流简便的新型量水槽节约了明渠量水所需的人力物力,推动了灌区量水信息化的建设进程. 展开更多

关键词 测流精度 超声波方形量水槽 收缩段 三角堰 测流公式

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U形渠道三角剖面堰数值模拟与水力性能探究 被引量：5

5

作者 柳双环 张敏 +1 位作者 陈超飞 马孝义 《节水灌溉》 北大核心 2018年第8期108-113,共6页

为探究U形渠道三角剖面堰量水的可靠性及其水力特性,以更好地进行灌区科学化管理,合理分配水量。基于堰流原理,通过Fluent 6.3软件,采用VOF方法和RNG k-ε湍流模型对U形渠道三角剖面堰进行三维数值模拟,并对模拟结果进行分析。对不同流... 为探究U形渠道三角剖面堰量水的可靠性及其水力特性,以更好地进行灌区科学化管理,合理分配水量。基于堰流原理,通过Fluent 6.3软件,采用VOF方法和RNG k-ε湍流模型对U形渠道三角剖面堰进行三维数值模拟,并对模拟结果进行分析。对不同流量工况下沿程水面线,流速分布,佛劳德数以及水头损失进行探究分析,得到水面线在量水堰处急剧下降,同时流速增大。水流流态从缓流到急流再恢复成缓流,临界流出现在堰顶处,且最大水头损失不超过上游总水头的13%,理论分析发现各项水力特性均符合经典水力学基本原理。建立流量公式并比较分析计算流量,模拟流量和渠道流量,最大误差为13.86%,最小误差为0.03%,基本符合灌区量水堰测流的精度。 展开更多

关键词 U形渠道 三角剖面堰 量水 水力特性 数值模拟

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U形渠道弧顶三角剖面堰的数值模拟 被引量：2

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作者 柳双环 陈超飞 +1 位作者 马孝义 张敏 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第5期152-156,160,共6页

为提高三角剖面堰的过流能力,改善其水力特性,提高测流的精确度和可靠性,将堰顶改良形成弧顶三角剖面堰,探究弧顶三角剖面堰的水力特性,为灌区的科学化管理提供科学依据。利用AutoCAD结合GAMBIT软件建立U形渠道弧顶三角剖面堰的基本模型... 为提高三角剖面堰的过流能力,改善其水力特性,提高测流的精确度和可靠性,将堰顶改良形成弧顶三角剖面堰,探究弧顶三角剖面堰的水力特性,为灌区的科学化管理提供科学依据。利用AutoCAD结合GAMBIT软件建立U形渠道弧顶三角剖面堰的基本模型,并进行模拟计算,经过Tecplot软件后处理,从而获得水面线沿程变化规律和流速沿垂直方向的变化规律,得到水头损失最大为0.049 m,小于量水规范要求的5 cm。根据回归分析试验数据得到流量公式,比较渠道流量、模拟流量与计算流量,模拟流量最大相对误差为8.69%,计算流量最大相对误差绝对值为9.75%,三者吻合度较好,说明弧顶三角剖面堰测流精度较高。 展开更多

关键词 弧顶三角剖面堰 数值模拟 过流能力

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U形渠道三角剖面堰水力特性的数值模拟 被引量：3

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作者 柳双环 马孝义 陈超飞 《节水灌溉》 北大核心 2018年第4期37-41,共5页

因三角剖面堰多被应用于矩形和梯形渠道,将其用于U形渠道并利用数值模拟方法分析尚未深入。为了探究U形渠道三角剖面堰的适用性以及数值模拟的准确性,利用AUTO CAD和GAMBIT建立U形渠道三角剖面堰物理模型,利用FLUENT6.3软件对其进行模... 因三角剖面堰多被应用于矩形和梯形渠道,将其用于U形渠道并利用数值模拟方法分析尚未深入。为了探究U形渠道三角剖面堰的适用性以及数值模拟的准确性,利用AUTO CAD和GAMBIT建立U形渠道三角剖面堰物理模型,利用FLUENT6.3软件对其进行模拟计算,用Tecplot软件进行后处理,从而获得不同工况下水位和流速分布情况以及水位流量关系曲线。结果表明,不同工况下流量和水位的模拟值与实际值比较接近,流量的平均相对误差为0.21%,水位的平均相对误差为6.02%,水位流量曲线均符合指数函数关系。因此,U形渠道中三角剖面堰测流准确度较高,具有一定的可靠性和实用性,可以为灌区用水配水提供科学依据,提高水资源科学管理水平。 展开更多

关键词 U形渠道 三角剖面堰 数值模拟

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淤积工况下薄壁三角堰流量特征研究

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作者 广彗冰 王健 +3 位作者 李泽森 曹博召 刘超 王康宏 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期139-146,共8页

【目的】探究淤积工况下薄壁三角堰的流量特征。【方法】利用计算流体力学软件FLUENT 19.0,结合室内试验,模拟薄壁三角堰渠道从无淤积至淤满过程中9个淤积工况下的过堰流场,分析流场内的流量、流速和水位变化,探讨渠道流量特征随淤积厚... 【目的】探究淤积工况下薄壁三角堰的流量特征。【方法】利用计算流体力学软件FLUENT 19.0,结合室内试验,模拟薄壁三角堰渠道从无淤积至淤满过程中9个淤积工况下的过堰流场,分析流场内的流量、流速和水位变化,探讨渠道流量特征随淤积厚度的变化情况。【结果】模拟流量与理论流量、实测流量数值吻合,渠道内流速分布符合流速分布一般规律,证明模拟结果准确可靠;当理论流量为0.2210 L/s时,随着堰前淤积的加厚,模拟流量与实测流量呈无规律的波动变化,波动范围为理论流量的-0.45%~8.60%;当理论流量为0.2210 L/s时,对比无淤积和淤积工况下的堰前水面曲线,模拟与实测曲线均在近堰板处出现不同程度的的水位壅高,高度随淤积厚度的增加而波动上升。【结论】淤积会使堰前水位壅高且增大薄壁三角堰过流能力,而堰流公式中缺少适应这种变化的修正参数,导致生产中所得理论流量偏小。 展开更多

关键词 薄壁三角堰 淤积 计算流体力学 流量 流速

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梯形槽中三角剖面堰测流特性研究 被引量：3

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作者 李家星 陈玉璞 杨志军 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1995年第5期57-62,共6页

研究梯形槽中三角剖面堰的测流特性，首先导出了梯形槽三角剖面堰的流量公式；而后通过不同边坡不同情况下的系列试验，给出了这种堰型自由流流量系数及淹没流折减系数的变化规律、推荐使用值及相应的不确定度，并从理论上予以阐释及论... 研究梯形槽中三角剖面堰的测流特性，首先导出了梯形槽三角剖面堰的流量公式；而后通过不同边坡不同情况下的系列试验，给出了这种堰型自由流流量系数及淹没流折减系数的变化规律、推荐使用值及相应的不确定度，并从理论上予以阐释及论证；最后提出了由实测水头直接计算流量的流速系数法，可免除反复试算的麻烦。 展开更多

关键词 梯形槽 三角剖面堰 流量 测量

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白溪水库混凝土面板堆石坝渗流量观测综述 被引量：2

10

作者 唐智超 蔡华龙 《湖北水力发电》 2004年第1期49-51,共3页

介绍白溪水库混凝土面板堆石坝渗流观测的特点和观测方法 。

关键词 白溪水库 混凝土面板堆石坝 渗流量观测 三角形量水堰

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升降式三角堰闸在生态排水沟中的应用及效应 被引量：4

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作者 邓海龙 谢亨旺 +2 位作者 刘方平 李昂 廖伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第8期155-159,共5页

介绍了结合运用流体力学、机械工程学及信息控制技术,成功研制的一种既能测量农田排水沟的排水量,又能调节并控制农田排水沟水深的升降式三角堰闸。通过现场试验和试用后,通过对自动测量数据和人工测量数据进行的对比分析证明,水位测量... 介绍了结合运用流体力学、机械工程学及信息控制技术,成功研制的一种既能测量农田排水沟的排水量,又能调节并控制农田排水沟水深的升降式三角堰闸。通过现场试验和试用后,通过对自动测量数据和人工测量数据进行的对比分析证明,水位测量精度满足要求;由罗丹明示踪试验数据分析表明:安装升降式三角堰闸的生态型排水沟,流经区域更多,水流路径更长,水力效率和有效容积比升高,有利于排水沟内的植被吸收吸附农田水体中的氮磷。 展开更多

关键词 升降式三角堰闸 工作原理 水力效率 有效容积比

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三角堰测流率定方法浅析 被引量：2

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作者 孙健 《吉林水利》 2003年第11期20-22,共3页

　三角堰测流方法已被广泛应用,一般情况下可用理论曲线推流,缺点是精度不高。尤其对固定长久的量水建筑物上装的三角堰精度要求高,必须进行率定。本文就三角堰率定工作加以阐述和分析。

关键词 三角堰测流法 量水建筑物 率定方法 径流

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高海拔地区三角堰流量系数测定试验研究 被引量：1

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作者 次吉拉姆 贾蒲云 +1 位作者 齐藤岳 罗红英 《科技创新与应用》 2021年第24期69-73,共5页

为有效利用水资源,提高西藏地区的水资源利用效率,解决西藏地区水资源供需矛盾等问题,文章对平均海拔3000m、纬度在26°52′-30°40′的西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院取水枢纽三角形薄壁堰进行了模型试验。试验结果表明:... 为有效利用水资源,提高西藏地区的水资源利用效率,解决西藏地区水资源供需矛盾等问题,文章对平均海拔3000m、纬度在26°52′-30°40′的西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院取水枢纽三角形薄壁堰进行了模型试验。试验结果表明:运用拟合法修正三角堰经验式流量系数,推出适用高海拔地区的流量公式;通过拟合公式计算得到的流量系数随着薄壁堰水头水位的增高,流量系数呈下降的趋势,其变化大致与内地的流量系数的变化趋于一致;通过采用以理论公式和拟合公式计算流量与实测流量的对比,两种公式计算出的最大误差在3%以内,因此,本次试验结果可为西藏地区薄壁堰的优化设计提供参考依据。 展开更多

关键词 高海拔 三角形薄壁堰 流量系数

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高海拔地区三角堰水力学参数计算与分析研究

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作者 次吉拉姆 德吉央宗 +1 位作者 贾蒲云 齐腾岳 《广东水利水电》 2022年第6期49-54,共6页

堰作为重要水工建筑物,其水力特性分析对水利建筑物的运行具有深远影响。现有关于薄壁堰尤其是三角形薄壁堰水力特性等相关研究均在平原地区开展,针对西藏高原地区薄壁堰研究较为匮乏的现状,该文以多功能变坡实验水槽和标准直角薄壁堰... 堰作为重要水工建筑物,其水力特性分析对水利建筑物的运行具有深远影响。现有关于薄壁堰尤其是三角形薄壁堰水力特性等相关研究均在平原地区开展,针对西藏高原地区薄壁堰研究较为匮乏的现状,该文以多功能变坡实验水槽和标准直角薄壁堰为基础,在海拔3000 m西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院开展三角薄壁堰水力特性模型试验,并运用ANSYS数值模拟仿真进行验证,得到适用于高海拔地区特定条件下三角型薄壁堰过堰流量理论公式,旨在为今后相关研究提供参考。 展开更多

关键词 三角形薄壁堰 模型试验 水力特性

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