Açık Kanal Akış Ölçümü

Açık kanal akışı, sıvının serbest bir yüzey üzerindeki akışıdır, açık kanal akışlarından bazıları baraj ve sulama kanallarıdır. Açık bir kanalda yüzey basıncı atmosfer basıncına eşit olacaktır. Bazı insan yapımı açık kanal akışı vardır ve bunlar drenaj hendekleri, kanalizasyonlar ve tatlı su su kanallarıdır. Açık bir kanal akışının üstünde serbest hava sahası olacaktır, bu nedenle, açık bir kanalın görünür bir kanal olabileceğini veya tam akışı olmayan kapalı bir boru olabileceğini söyleyebiliriz.

Açık kanal akışı ile boru akışı arasındaki fark nedir?

• Açık kanal akışı serbest bir yüzeye sahip olurken, boru akışının serbest bir yüzeyi yoktur.
• Açık kanal akışı atmosfer basıncına maruz kalırken, boru akışı hidrolik basınç yerine doğrudan atmosfer basıncına sahip değildir.
• Açık bir kanal akışındaki itici kuvvet esas olarak yerçekimi ve aynı zamanda akış yönüdür, boru akışı durumunda itici kuvvet çoğunlukla akış yönü boyunca basınç kuvvetidir.
• Boru akışındaki akış alanı boru boyutlarına göredir ve boru dairesel şekildedir ve dolayısıyla akış ona göre olacaktır. Açık kanal durumunda, akış alanı, kanalın geometrisi ve ayrıca serbest yüzey seviyesi ile belirlenir ve zamanla ve ayrıca akış yönü nedeniyle değişecektir.
• Boru kesiti daireseldir ancak açık kanal akışı durumunda düzensiz biçimler olabilir, OCF çoğunlukla doğal akışlardır.
• Boru durumunda bağıl pürüzlülük sabittir, ancak OCF durumunda sabit değildir, bağıl pürüzlülük serbest yüzey seviyesine göre değişir.

Açık kanal akış ölçümü nasıl yapılır?

Bu, açık bir kanaldaki akışı ölçen bir akış ölçer türüdür, bir tıkanıklık olacaktır, bu nedenle sıvı bu engelin üzerinden geçtiğinde sıvı yüksekliği ölçülecektir. Dolayısıyla bu tür sayaçlar açık bir kanaldaki sıvı akışını ölçmek için kullanılabilir, bu sayaçlar kısmen doldurulmuş tünellerde, borularda, kanallarda, nehirlerde ve akarsularda sürekli veya hassas akış izleme için kullanılabilir. Açık kanallı debimetrelerin kurulumu kolaydır, bu debimetrelerin yardımıyla su derinliğini veya yüksekliğini ölçerek anlık debiyi belirleyebiliriz. Açık kanal akış ölçümü, savak ve kanal akış ölçümü olmak üzere iki şekilde yapılır.

Açık kanal akış ölçer nasıl çalışır?

Su seviyesi, bent veya kanal gibi bir hidrolik yapı oluşturularak açık bir kanalda ölçülür. Su derinliği akış hızına dönüştürülecek ve bu debi zamanla hesaplanabilecek ve böylece hacimsel debi belirlenebilecektir.

Derinlik ölçümü yapılarak akışın kesit alanı hesaplanabilir ve ayrıca akış hızı da belirlenebilir. Bu hızı ve kesit alanını kullanarak hacimsel akışı elde edebiliriz.

Açık kanal akış ölçümü türleri

Savak

Bu tür akışın çalışması, su kanalında bir tıkanıklık olması durumunda suyu geri getireceği ilkesine dayanır. Bu nedenle, bariyerin arkasında yüksek bir seviye olacaktır. Yüksek seviye, akış hızından kaynaklanmaktadır ve böylece cihazdan akış hızını belirleyebiliriz. Savaklar şekillerine göre ayrılmaktadır V-çentikli, dikdörtgen ve yamuk olmak üzere üç ana savak türü vardır. Savak yapısı su akışını engelleyecek ve böylece su seviyesini artıracak ve bu ölçülebilir.

Dikdörtgen savak

Dikdörtgen savak daha yüksek akışları ölçmek için kullanılabilir, bu savaklar çoğunlukla su kaynakları, atık su ve kanalizasyon sistemlerinde kullanılır. Bu tür bir sayaç, keskin kenarlı bir plakaya sahip olacaktır. Dikdörtgen bir savak keskin kenarlara sahiptir ve bu nedenle su serbestçe akar ve böylece doğru ölçümler yapılabilir. Dikdörtgen bir savakta, ölçüm noktası savak kabuğunda değildir. Dikdörtgen keskin tepeli savakların dezavantajı, bazılarında uç daralmalarının olmaması ve kanal duvarlarının savak üzerindeki akışı etkilemesi dolayısıyla duvar durumunun akışı etkileyebilmesidir.

Reklam

V çentik savağı

V-çentikli savak, V şeklinde bir açıklığa sahiptir ve bu savak türü, dar bir çalışma aralığında düşük akışları ölçmek için kullanılır. Bu tip savak, düşük deşarjları doğru bir şekilde ölçebilir. Bu savakta aşağıdaki resimde görüldüğü gibi doksan derecelik bir açıklık olacak ve kenarları düşey ile kırk beş derece eğimli olacaktır. Bu savak tipinin kret uzunluğu yoktur ve bu nedenle çok küçük akış ölçümleri için kullanılır. Genel akışta sık sık düşük akış olması durumunda V-çentikli savaklar kullanabiliriz. Yukarıda tartışıldığı gibi v çentik savağı, sıvının küçük bir açıklıktan geçmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır ve bu nedenle sıvıdaki derinlik değişikliği kolayca belirlenebilir. Bu nedenle, V-çentikten geçen akış miktarına ve ayrıca akış derinliğindeki değişim miktarına göre bir V-çentik savak seçilmelidir.

Başlıca uygulamalar çentik ve savaklar nelerdir?

• Kanallardaki akışı düzenleyebilir
• Yüksek akışları düzenlemek için acil durum dolusavak görevi görebilir.
• Giriş kontrolü altında çalışan batık olmayan bir menfezden akışı kontrol eder.
• Sulama suyu ölçümü
• Endüstriyel proses deşarjı
• Havuz taşmasını kontrol edebilir
• Atıksu arıtma tesisi deşarjı

Su akıntısı ölçümü

Bu tip, başlığın minimum olması gerektiğinde veya akan sıvıda askıda katı madde bulunması durumunda kullanılır. Ana kanal türleri Parshall ve palmer bowlus tasarımlarıdır. Kanalizasyon, suyun istenilen yere iletilebilmesi için yer üstünde veya yer üstünde olabilen bir tür akış kanalıdır. Kanal, kanal alanını kısıtlayacak ve kanal eğimini de değiştirecek şekilde tasarlanmıştır. Böylece sıvının hızı artacak ve sıvının seviyesi de değişecekti.

Parshall savak

Parshall kanalının bir yakınsak memba bölümü ve bir de ıraksayan mansap bölümü vardır. Bunlar çoğunlukla daha küçük kurulumlar için kullanılır. Bu tip açık kanal ölçerlerin yük kaybı gerçekten düşüktür ve bu cihazlar, çok çeşitli koşullarda akışı ölçebilir. Kontrol elemanı aracılığıyla uygun hidrolik koşulları elde etmek için ölçüm noktasının konumu doğru seçilmelidir. Bu cihazdaki akış hızı, yakınsayan bölüme giden yolun üçte biri kadar sıvı seviyesi ölçülerek belirlenir. Parshall kanal seçimi yaparken boğaz genişliği ve diğer boyutları dikkate almalıyız.

Palmer bowlus kanalı

Bu cihaz, bir kanalizasyon sistemindeki akışı ölçmek için kullanılabilir ve bunlar ayrıca çeşitli kanalizasyon çaplarına kolayca uyarlanabilir. Hidrolik prensip Parshall kanalı ile aynıdır, bu cihazdan geçen akış hızı, kanal boğazından yukarı akış yönünde yarım boru çapının olduğu bir noktada sıvının derinliği ölçülerek belirlenebilir. Bu cihazlar monte edilecekleri borunun boyutuna göre seçilmelidir.