Mesure de la vitesse par courant-mètre (avec diagramme)
Lisez cet article pour en savoir plus sur la mesure de la vitesse par le courant-mètre.
La vitesse d'écoulement en un point quelconque du canal à ciel ouvert peut être déterminée de la manière la plus précise et la plus pratique au moyen d'un dispositif mécanique appelé compteur de courant. Le courantomètre d'usage commun peut être classé en deux catégories selon le type de pièce rotative utilisée.
Les figures 15.6 et 15.7 donnent une idée claire de deux types de courantomètres. La figure 15.6 montre le courantomètre dans lequel une roue de coupelles coniques (6 à 8) est montée sur des bras à axe vertical. La figure 15.7 montre le courantomètre Amsler dans lequel une série d’aubes hélicoïdales est montée sur un axe horizontal.
Le premier type de courantomètre est meilleur sous les aspects suivants:
je. La résistance par friction est généralement inférieure.
ii. Il commence à fonctionner même dans un courant de faible vitesse.
iii. Il ne tourne pas trop rapidement sous un écoulement à grande vitesse.
iv. Il a tendance à mesurer la vitesse d'écoulement maximale même si l'orientation n'est pas très précise.
v. Dans un écoulement turbulent, il sur-enregistre la vitesse. Par contre, le courantomètre à hélice sous-enregistre les vitesses de la même quantité.
Les seuls inconvénients du courantomètre de type conique sont que, tout en abaissant la roue à cupule, elle commence à tourner même si l'eau est calme.
Le courantomètre à coupelles coniques est plus populaire en raison de sa précision et de son efficacité.
En principe, le fonctionnement des deux types est basé sur la même théorie et peut être décrit comme indiqué ci-dessous:
1. Fonctionnement des compteurs de courant:
Lorsque le compteur est abaissé dans l'eau et qu'il fait face au courant d'eau dans le canal, la roue tourne. Pour garder le compteur face à la direction du flux, une queue est attachée. Cette queue aligne le compteur dans la direction du flux. Le compteur est également équipé d'un poids allégé (poids du poisson) qui maintient le compteur en position verticale. La vitesse de rotation de la roue dépend de la vitesse d'écoulement. Une batterie sèche est conservée sur le rivage ou dans un bateau et un courant électrique est transmis à la roue. Un commutateur est fixé à l’arbre de la roue tournante.
Il établit et rompt le contact dans un circuit électrique à chaque tour. Un compte-tours automatique est maintenu dans le bateau ou sur le rivage avec la batterie qui enregistre les révolutions. Lorsqu’un circuit électrique est brisé, une sonnerie de sonnerie électrique retentit dans le bateau ou un casque téléphonique à l’intérieur du bateau. Ensuite, le temps pris pour un nombre de tours requis peut être noté. La vitesse d'écoulement peut être lue à partir d'un tableau de cotation. Le tableau de classement est toujours fourni avec le lecteur.
2. Evaluation du courant-mètre:
La vitesse de rotation de la molette est fonction de la vitesse d'écoulement. La roue de gobelet tourne en raison de la vitesse relative entre l'eau et la roue de gobelet. Ce fait est utilisé dans l'étalonnage du courantomètre. Le mètre de courant est évalué dans un long réservoir (par exemple 150 m de long) avec une section de 4 mx 2, 5 m. Des deux côtés des rails de réservoir sont fournis. Un chariot passe sur les rails avec des vitesses connues. Généralement, le chariot est équipé pour enregistrer automatiquement les tours, le temps et la distance parcourus par le courantomètre.
Un compteur de courant est abaissé dans l’eau immobile du réservoir à partir du chariot par une tige de suspension. Le chariot roule sur le réservoir à différentes vitesses connues pour le nombre de fois. Le nombre de rotations de la molette du compteur de courant pour différentes vitesses est noté.
À partir des lectures, une courbe d’estimation est préparée. Il en résulte une ligne droite et l'équation est de la forme V = MR + C où V est la vitesse, R est le nombre de tours de la roue à cupule par seconde et M et C sont les constantes. Chaque compteur de courant, qu’il soit neuf ou ancien, doit être évalué avant de le mettre en service. De plus, il est essentiel de calibrer chaque mètre de courant périodiquement.
3. Méthodes de prise en charge des compteurs de courant:
Dans la mesure du possible, le courantomètre devrait être suspendu de la même manière que pour les puissances nominales. Lorsque la profondeur de l'eau dans le canal est supérieure, le courantiomètre est suspendu à l'aide d'un câble fin ou d'un câble métallique et abaissé à la profondeur requise. Ici, il devient nécessaire d'utiliser un bateau pour suspendre le compteur de courant. Le bateau devrait être cochon. 15.8. Le mesureur de courant est équipé du dispositif nécessaire pour remonter les rivières et abaisser le compteur (Fig. 15.8).
Le bateau est amarré au câble qui s’étire sur la rivière, à l’endroit déterminé de la rivière. Lorsque le canal transporte de l'eau à faible profondeur, le câble de suspension et le poids sont enlevés et le compteur de courant est monté sur une tige de wading. On fait reposer la tige sur le lit du canal à la position requise pour prendre des mesures. Dans cette méthode, car l'eau est peu profonde bateau n'est pas nécessaire. Le courantomètre peut être fixé à n'importe quelle profondeur sur la tige de la pataugeoire pour permettre l'observation de la vitesse.
4. Méthodes de mesure de la vitesse:
Lorsque la vitesse est mesurée par le courantomètre à 0, 5 D, il faut multiplier la vitesse observée pour obtenir la vitesse moyenne de la section par un coefficient de 0, 96. Alternativement, pour obtenir la vitesse moyenne d'écoulement sur une section particulière, les vitesses peuvent être observées à 0, 2 et 0, 8 de profondeur à partir de la surface de l'eau.
La moyenne de ces deux lectures donne la vitesse moyenne d'écoulement à cette section. En règle générale, la vitesse moyenne d'écoulement au niveau d'une section est obtenue en maintenant le compteur à 0, 6 B. Les corrections de vitesse observées sont effectuées pour toute obliquité du courant avec la ligne de section transversale ainsi que pour la dérive. Il est nécessaire de mener une expérience de distribution de vitesse verticale sur chaque site pour déterminer le point de la vitesse moyenne.
