Регулятори витрати

Через труднощі виміру витрати

, /7.20/

де ω - живий переріз потоку; v - середня швидкість, гідравлічні регулятори витрати поки не використовують. Сталість витрати із трубчастих водовипусків у відкриті канали забезпечують регулятори рівня у водовипускних колодязях. Якщо рівень води в колодязі підтримувати постійним, то згідно (2.6) витрата через отвір сталого перерізу також буде сталою. Тому циліндричні, мембранні й інші регулятори рівня застосовують при автоматичному регулюванні витрати. Тут необхідна витрата задається переміщенням поплавка.

Рис. 7.8. Схема плаваючого водовипуску сталої витрати

Для стабілізації витрати на водовипусках безпосередньо з водойм або великих магістральних каналів використовують спеціальні споруди, що мають властивість саморегулювання, які іноді називають регуляторами витрати. Одною з таких споруд є плаваючий водовипуск (рис. 8). Він складається з колодязя 1, профільної труби 2, що може переміщуватися вздовж нерухомого стрижня 3, поплавків 4, лійки з трапецієвидними водозливами 5 і водовипускної труби 6.

Принцип роботи водовипуску заснований на сталій витраті через трапецієвидні водозливи і донну щілинну. Витрата трапецієвидних водозливів з тонкою стінкою

, /7.21/

де n - кількість водозливів; b — ширина водозливу; Н_в - напір на водозливі; μ - коефіцієнт витрати, рівний 0,42 при Н_в=(0,1...0,3)м, є сталою, тому що плаваюча конструкція забезпечує Н_в=const незалежно від рівня води у верхньому б'єфі. Величину витрати регулюють зміною положення трапецієвидних водозливів відносно рівня води.

Сталість витрати через донну щілину Q_д=const забезпечується тим, що площа живого перерізу донної щілини обернено пропорційна . Для цього необхідно, щоб при напорі Н<Н_макс діаметр профільної труби зі зміною Н змінювався за законом

/7.21/

де d₁ - діаметр труби при Н=Н_макс; d₀ - діаметр отвору.

Витрату Q_д рекомендують приймати (0,1...0,2) Q_тв.. Розрахункова витрата водовипуска

/7.22/

Знаючи Q_p і зміну рівня води у верхньому б'єфі Н_макс-Н_мін визначають розміри і число водозливів. При виборі розмірів лійки враховують, що відстань між трапецієвидними водозливами повинна бути більшою за ЗН_в. За цієї умови верхні струмені при переливі через водозливи будуть зходитись нижче порога водозливу і підтоплення не буде. Необхідно, щоб висота труби була більше Н_макс-Н_мін, а її діаметр повинен пропускати розрахункову витрату. Розміри поплавків визначає вага рухомих частин водовыпуску.

Крім плаваючого водовипуска застосовують також водовипуски, коефіцієнт витрати яких обернено пропорційний .