Source: Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering . 2023, Vol. 39 Issue 3, p76-83. 8p.
Author(s):王蒙; 张宽地; 王文娥; 张鸿洋; 吕宏兴
추상적인:에어로포일의 유동설비는 우수한 수압조건과 높은 유량측정 정확도를 보여주고 있습니다. 그러나 에어로포일의 복잡한 곡선은 수위측정설비의 추진에 제약을 줄 수 있다. 본 연구는 최종 사다리꼴 채널에서의 적용 가능성을 탐색하기 위해 간단한 구조의 휴대용 모조 에어로포일 측정 수로를 기반으로 한다. 그 중 1/4 타원곡선과 호곡선을 결합하여 복잡한 에어로포일곡선을 근사화하였다. 수압시험은 2022년 중국 산시성 Northwest A&F University의 수력공학 및 수력학 연구실에서 수행되었다. 콘크리트 사다리꼴 채널이 준비되었다(평평한 경사, 바닥 너비 = 30cm, 채널 깊이 = 30cm , 상단 너비 = 90cm, 측면 경사 계수 m = 1).
에어로포일을 모방한 휴대용 물 측정 플룸은 모두 속이 빈 나무 재료로 만들어졌습니다. 1세트의 에어로포일 코드 길이, 5세트의 수축비 및 7세트의 유동 배출을 포함하여 총 35개의 시험 계획이 설계되었습니다. 실험실 실험은 일부 특정 유압 매개변수를 측정하는 데만 사용된 반면 전산유체역학(CFD) 플랫폼은 내부 유동장을 시뮬레이션하는 데 사용되었습니다.
또한, 수력 시험 후 FLOW-3D 소프트웨어를 통해 에어로포일 플룸과 모방 사이의 수력 성능을 비교했습니다. 모조 에어로포일 플룸의 수력학적 성능에 대한 수축률과 유속의 영향을 명확히 하기 위해 체계적인 분석이 이루어졌습니다. 결과는 수치 시뮬레이션이 실험과 더 잘 일치하는 것으로 나타났습니다. 4.91% 미만의 오차로 정확하고 신뢰할 수 있는 모델링을 나타냅니다.
더 중요한 것은 에어로포일 측정 수로가 단순화 후에도 부드러운 흐름과 작은 역류의 깊이를 유지했다는 것입니다. 흐름 패턴도 수치 시뮬레이션 후에 얻었습니다. 수로의 상류에서는 수위가 안정한 반면, 유속이 높을수록 수면의 변동이 심한 목의 하류에서는 수위가 더 빨리 떨어졌다. 물 흐름의 일부는 횡방향 속도의 작용으로 측벽 근처에서 약간의 와류를 생성했습니다.
상류 Froude 수는 모든 작업 조건에서 0.5 미만이었고 역류 깊이는 7.6cm 미만으로 유량 측정 및 채널 안전 요구 사항을 완전히 충족했습니다. 0.60~0.64의 수축비에서 최고의 수압성능을 발휘하였다. 에너지 방정식과 임계유동원리를 이용한 유동식의 높은 정확도 역시 관찰되었으며, 평균 유량 측정오차는 2.75%로 나타났다. 이와 같이 모조 에어로포일은 원래 에어로포일의 우수한 수압 성능을 유지했습니다.
결과적으로 유량 측정의 높은 정확도와 보다 단순화된 곡선은 관개 구역의 마지막 작은 단면 사다리꼴 채널에서 휴대용 수로를 쉽게 홍보할 수 있을 것으로 기대할 수 있습니다. 모조 에어로포일은 원래 에어로포일의 우수한 유압 성능을 유지했습니다. 결과적으로 유량 측정의 높은 정확도와 보다 단순화된 곡선은 관개 구역의 마지막 작은 단면 사다리꼴 채널에서 휴대용 수로를 쉽게 홍보할 수 있을 것으로 기대할 수 있습니다.
모조 에어로포일은 원래 에어로포일의 우수한 유압 성능을 유지했습니다. 결과적으로 유량 측정의 높은 정확도와 보다 단순화된 곡선은 관개 구역의 마지막 작은 단면 사다리꼴 채널에서 휴대용 수로를 쉽게 홍보할 수 있을 것으로 기대할 수 있습니다.
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