巴歇爾槽的水力特性介紹

巴歇爾槽是巴歇爾先生改進并定型的，其原理是文丘里效應。

巴歇爾槽結構復雜，參數(shù)多，制造要求高。沿水流方向由進口收縮段、喉道段、出口擴散段組成。進口收縮段過水斷面寬度逐漸減小至喉道寬度，底坡為平坡；喉道段過水斷面寬度不變，底坡為陡坡；出口擴散段過水斷面寬度逐漸增加，底坡為反坡。通過收縮段、喉道、擴散段結構，形成文丘里效應，在喉道附近形成臨界流，使得流量和水位形成單一的相關關系，只要測量出水位，就可以計算出相應的流量。

其優(yōu)點是計量準確、水頭損失小、不易淤堵、測量方便，缺點是結構復雜、要求精度高，安裝費用高。近年來中小型量水槽大部分使用定型產(chǎn)品，各部分尺寸可以精確控制，解決了制造精度問題。

水力特性

水流在進入到巴歇爾槽前渠道中，一般是均勻緩流，佛汝德數(shù)Fr<1；在進入渠道和巴歇爾槽連接段后，底坡為負坡i<0，在邊界約束下，過流斷面、水深和流速都逐漸減小，水位逐漸增高；在進入到進口收縮段后，底坡為平坡i=0，過流斷面迅速減小，水位繼續(xù)升高，流速減??；水流進入喉道后，過水斷面基本不變，平坡變?yōu)檎钙拢╥>ik），水流在重力作用下加速，變?yōu)榕R界流或急流，F(xiàn)r逐漸增加而大于1；出口擴散段過水斷面逐漸加大，底坡為負坡，流速減小，水位逐漸抬高，F(xiàn)r逐漸變小而小于1，連接下游渠道后漸成為明渠均勻流。

水流在巴歇爾槽內(nèi)的流動是不穩(wěn)定的，流速、流向隨時間、空間位置發(fā)生變化。由于水流受到進口收縮段邊墻的反射作用，槽內(nèi)的流速分布不均，存在橫向流速，水位在橫斷面上呈現(xiàn)出中間高、兩側(cè)低的狀態(tài)，紊流強度較高。在喉道段及出口擴散段，由于受底坡及側(cè)邊界急劇變化的影響，水流在重力作用下迅速加速、減速，造成了槽內(nèi)水流流態(tài)紊亂，使得整個槽內(nèi)水流流速及流向分布在空間和時間上不穩(wěn)定，形成非恒定流。