Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Глубинные поплавки. Поверхностные поплавки.. Поплавки-интеграторы.




Глубинные поплавки.

Они применяются для измерения скорости и направления течения на некоторой глубине. Глубинный поплавок состоит из двух связанных нитью или тросом поплавков, из которых верхний находится на поверхности воды, а нижний - на заданной глубине. Верхний поплавок делает намного меньше нижнего (глубинного) и является только указателем, поэтому скорость движения всей системы приблизительно равна скорости течения на той глубине, на которую погружен нижний поплавок.

Нижний поплавок опускается на глубину, где требуется измерить скорость, а верхний оставляется на поверхности в качестве указателя. Такие поплавки употребляются при измерении расходов воды, а так же для определения границ мертвого пространства. Верхний поплавок делают из пробки или поролона, а нижний – из проваренного в олифе деревянного шарика диаметром 4-5 см, стеклянного пузырька, частично заполненного водой, или из двух пластмассовых пластинок, соединённых накрест.

 

Поверхностные поплавки.

Поверхностные поплавки применяются для измерения скоростей и направлений течений на поверхности водных объектов. Поверхностные поплавки изготавливают обычно из дерева. Для рек шириной до 100 м можно делать поплавки в виде кружков, отпиленных от сухого бревна; толщина их 3-5 см, диаметр 15-25 см. Для рек шириной 100-300 м поплавки изготовляют в виде крестовин из досок; для лучшей видимости их иногда снабжают флажком, а для устойчивости снизу подвешивают грузик.

К недостаткам поверхностных поплавков следует отнести ограниченность их применения в ветреную погоду, особенно при небольших скоростях течения, менее 0, 5 м/с. При ветре скоростью более 6 м/с применять поверхностные поплавки вообще не рекомендуется.

Следует учитывать следующие особенности работы с поплавками:

1. При подъеме уровня воды в реке наблюдается отклонение траекторий движения поплавков от середины потока к берегам (при спаде явление обратное); в этом случае возможна ошибка в определении длины пути поплавка, если она определена как расстояние между створами, тогда как она больше этого расстояния;

2. При изменении скоростей поплавками полученная в каждом случае величина скорости течения есть средняя скорость на траектории поплавка; эта скорость принимается за местную скорость в точке пересечения линии створа и траектории поплавка. Действительная местная скорость в этой точке будет отлична от измеренной поплавком.

 

 

Поплавки-интеграторы.

Поплавки-интеграторы применяются для определения средней скорости течения на вертикали. Поплавок погружают на дно, затем в определенный момент выпускают, и он начинает всплывать. Подъем поплавка-интегратора со дна на поверхность происходит под действием Архимедовой силы. Под действие скоростей течения поплавок сносится вниз по течению. Рассматривая перемещение поплавка при всплытии (рис. 2) за время dt .

dl = udt,

dh = dt

где l – расстояние от вертикали до точки всплытия поплавка; u – местная скорость течения (переменная по глубине);  – скорость вертикального подъема поплавка, приближенно принимаем ее за постоянную; h – глубина вертикали.

Рис. 1

Из приведенных формул получаем:

Принимая во внимание, что , получим

Выражение определяет собой, как известно, величину площади эпюры скоростей течения на вертикали, поэтому можно написать

 

где  - средняя скорость течения на вертикали; тогда получим

Из последней формулы видно, что для определения скорости на вертикали требуется измерить глубину вертикали h и расстояние  от вертикали до точки всплытия поплавка.

Скорость вертикального подъема поплавка должна быть определена предварительно для каждого поплавка путем испытаний в стоячей воде. Следует иметь ввиду, что в турбулентных потоках из-за наличия восходящих и нисходящих токов величина  не является строго постоянной, как это имеет место в неподвижной воде или ламинарном потоке. Поэтому последнюю зависимость надо рассматривать как приближенную.

В качестве поплавков-интеграторов применяют деревянные, пластмассовые или другие легкие шарики, а иногда масляные капли, например при измерении расхода воды с самолета без предварительного промера глубин по створу.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...