仿舵型量水槽體形模擬研究

李 偉，張新燕,2*，劉朝陽

（1.西北農林科技大學 水利與建筑工程學院，陜西 楊凌712100；2.西北農林科技大學 旱區農業水土工程教育部重點試驗室，陜西 楊凌 712100）

仿舵型量水槽體形模擬研究

李 偉1，張新燕1,2*，劉朝陽1

（1.西北農林科技大學 水利與建筑工程學院，陜西 楊凌712100；2.西北農林科技大學 旱區農業水土工程教育部重點試驗室，陜西 楊凌 712100）

【目的】探索具有水流平順、流態穩定、測流準確、水頭損失小等優良特性的量水槽線形。【方法】針對基于水下裝備流線型體構造的量水槽，選取4 種量水槽體形，運用數值模擬方法研究不同體形的量水槽在不同流量條件下的流速分布、水面線、佛汝德數、水頭損失、壅水高度等水力性能。【結果】流線型體擴散段較陡時，仿舵型量水槽的壅水高度和水頭損失相對較小。不同流量條件下，4 種體形的量水槽上游佛汝德數均低于0.5；壅水高度均低于3 cm；計算流量與模擬流量的平均誤差為2.42%，測流精度較高，且均具有較小的水頭損失。【結論】卡克斯仿舵型量水槽在各流量條件下的水面線均較為平穩且流速分布更加均勻，在不同流量條件下其水頭損失均小于0.35 cm，測流精度大于98.27%，水力性能最優，可作為仿舵型量水槽的基本體形。

矩形渠道；仿舵型量水槽；數值模擬；流線型體

0 引 言

【研究意義】灌區量水是灌區管理部門進行正確引水、輸水和水量調配的主要手段，是發展節水型農業和實現農業高效用水的關鍵技術。因此，探索結構簡單、水力性能優良、量水精度高、滿足灌區需求的渠道量水設施具有重要意義[1-2]。……