恒定流量器

恒定流量器，其通过防止进行将通过流量保持在恒定值的恒定流量的动作的针状件的振动，可防止异常的过流、噪音，以较高稳定性进行将通过流量保持在恒定值的排出动作，另外即使在与流体流路的管线直径有一定差别，仍可以适合的状态安装。针状件以相对方式设在设置于筒体内部的孔板上，该针状件由弹簧支承，对应于流体的压力，使针状件的位置运动，进行恒定流量动作。该针状件呈圆柱状，在输入端侧开设有柱状孔。轴杆中的安装环(以嵌入方式安装于筒体的输入端侧，使轴杆与柱状孔嵌合。由弹性材料形成的筒状密封部件以覆盖方式安装于筒体的外法兰部，但在其侧周形成环周的凸状的膨胀部，获得径向的富余尺寸。

明渠不恒定流研究始于18世纪。1788年J.L.拉格朗日(J.L.Lagrange)创立浅水波理论。1871年法国D.圣维南(De Saint Venant)根据质量守恒与动量守恒原理提出一维渐变不恒定流方程组。

明渠不恒定流的研究方法有水力模型法和数值计算法等。目前解决一维不恒定流问题多用数值计算法。圣维南方程组为一阶拟线性双曲型偏微分方程，难于直接求解。工程规划设计中一般用特征差分或直接差分等数值计算法求解。直接差分法又分为显式差分法与隐式差分法两类。显式差分法假定时段末瞬流态的沿程变率用时段初瞬值代替，流态时间变率用流段中断面数值表示，方程中非偏导数因子以时段初瞬流段中断面数值代入，因此可根据前一瞬时各点的已知量逐点分别求解下一瞬时的未知量，计算较简便。当时间步长Δt与距离步长ΔS足够小时，这种假定引起的误差是很小的。隐式差分法不作上述假定，而是联解n个差分方程，同时求出下一瞬时各点的未知量，计算工作量较大，但隐式差分法的稳定性比显式差分法好，近年来应用范围较广。当水力因素随时间和地点变化比较缓慢时，不恒定流问题(如洪水传播)可采用忽略圣维南方程组的惯性项与流速水头项的简化法，如瞬态法或简化差分法。

上列方程组的求解除需要纵横断面及糙率资料外，还需给定起始条件和边界条件。起始条件为计算初瞬河道沿程的水深(或水位)和流速(或流量)状态的数据。边界条件为河段两端断面的流量过程、水位过程或水位流量关系数值。

对河口潮汐水流及平原洪泛区洪水演进，除需了解沿主流方向的流速及水深外，尚需研究横向水流扩散、回流及两岸淹没范围和水深等，因此需按二维渐变不恒定流方程组用有限元等数值计算法求解。

二维不恒定流方程组中的动量方程的离散一般采用高分辨率和高稳定性的特征分裂格式，用有限元等数值计算求解。

二维不恒定流计算所需资料，除与一维计算相同者外，还需知道其初边值条件的横向分布。水工模型试验也是解决二维不恒定流的有效方法。

三维不恒定流计算也在研究探索中，工程实践中尚未应用。 2100433B

当观察时间足够长时，大多数明集水流都表现出非恒定流性质。对大量的明渠水力学问题中，水力要素随时间的变化较慢，常按恒定流处理，这样可使问题简化 。