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排水管经过自由扩口后,再进入另一根管道时,流场会发生明显的变化,导致测量难度和测量误差明显上升。
一、自由扩口后接管道内的流场
排水管网自由扩口后,会在自由扩口后产生类似巴氏计量槽出口的水跃(如下图的红框部分),流场发生重大变化,导致后续的扰动加大。
管道转弯后10xDN位置的流场如下图。而这种类似水跃的扰动的强度,要明显大于管道转弯等的扰动强度。
二、推荐测量点
由于这种类似水跃的扰动的强度,需要更长的平直段,才能保障测量精度。根据NIVUS的建议,这段平直段的长度应该为20xDN。
这种状态下可以保证,
管道内流速<1 m/s时,互相关流量计每层流速(最多16层)的测量误差<测量值的0.5%+5mm/s;
管道内流速>1 m/s时,互相关流量计每层流速(最多16层)的测量误差<测量值的1.0 %;
超声波明渠流量计累计的流量计量误差小于测量值的±3.0%。
三、降低平直段距离的方法
之前有说明,通过多个流速传感器的组合,有可能解决前后平直段不足,以及断面尺寸过大等测量问题,同时可以提高流量测量精度。
但是,由于这种类似水跃的扰动的强度过大,通常多组流速传感器的组合,不能有效降低扰动对测量精度影响。
可考虑的解决方式,是在管道中增加阻尼器的办法,但这种办法的优点和缺点都很明显。