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浮子流量計
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一種基於Stokes' law之裝置,用來測量流體之流率。其裝置包括一個有底部且具有固定截面積之圓柱形垂直管,以及一個在垂直管中可自由移動之浮子,浮子所在之高度即依流體在垂直管中之向上流率而定。
浮子流量計是由一有刻度之玻璃管,和中央浮子所組成,用以量度流體流量之量具。通常玻璃管是由下往上,其截面漸漸擴大,當流體由下往上流入時,由流體之作用力使得浮子往上移動到一適當位置,在該位置流體作用在浮子之壓力,與浮子之重力互相平衡,所以利用此原理可以讀出其流量之大小。
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洪峰流量
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洪水事件過程中,在河道某特定斷面之流量隨時間而變,漲水時流量先由小而大,退水時再由大變小,其中有一最大值,稱之為洪峰流量,如圖所示之P點。因為在特定斷面之流量Q(t)是隨時間而變,故其洪峰流量可定義為
洪峰流量為水利工程上一個很重要的因素,不論水庫蓄水、洩洪、河川堤防高度及河道沖刷…等之規劃與設計,均須依據洪峰流量來做決定。如何決定一條河川在某一位置之洪峰流量,是為水文學上的重要課題。 |
流量控制
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流量控制的基本原理是利用流體流經一定口徑之孔口而成,其流量之計算如下公式所示:
式中a為孔口面積;A為上游管截面積;ΔP為孔口兩側之靜壓差;ρ為流體密度;Cc為收縮係數;Cv為速度係數。常用之流量控制有固定孔口之流量控制閥;可調整孔口大小之流量控制閥;以及組合可調整孔口閥與止回閥而成之可控制流量大小與方向之流量控制閥三種。此外,為達成精密之流量控制,亦可使用流量計量測流量後回授至伺服閥控裝置而成。 |
入流量
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指某斷面中單位時間進入之體積。在某斷面若已知其流速分佈,亦可由流速積分法計算其入流量,即
式中,A 為斷面積;u(y,z)為斷面中之流速分佈;I 為入流量,通常以立方公尺/秒或立方呎/秒來表示。 |
最大呼氣流量—容積曲線
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在用力做最大吸氣後,再用力做最快速呼氣,以測定其呼氣流量與容積之關係。測定結果以橫座標表示容積,縱座標表示呼氣流量繪成曲線。
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有效流量
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半經驗或經驗推移質輸砂公式之理論依據,除了愛因斯坦(Einstein)所提出之機率理論外,主要為泥砂起動理論。當水流之平均流量超過某一臨界流量、或水流之平均剪應力超過某一臨界剪應力、或水流之平均流速超過某一臨界流速時,泥砂即開始運動。泥砂開始起動後,水流之平均流量與臨界流量之差值,稱為有效流量。同理,亦有有效剪應力與有效流速之稱。
以蕭克立胥(Schoklitsch)公式為例: 式中,qs為單位河寬之輸砂量(m3/s);γs為沈滓之重量密度(kg/m2);s為能量坡降;(q-qc)為有效流量(m3/s)。 |
交通流量
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在特定時間(通常為一小時)內,向同一方向通過某一定點的車輛或行人的數量。簡稱為「交通量」。
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地下水流量
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水資源之來源包括來自地表水與地下水。前者儲存於江、河、水庫、湖泊之中;而後者則儲存於地表下。在全球之水資源分佈中,地下水流量約佔95%以上,在台灣因地形與雨量分佈的關係所佔比例沒那麼高(開發使用量只佔四分之一)。因此地下水流在水文循環佔有舉足輕重的角色。因含水層組織結構不同的限制,地下水流通常區分為兩種不同之水流:受限流與非受限流。由於埋藏在地表下,因此研究地下水流通常以多孔介質流從事之,其中尤以達西方程式(Darcy's equation)最具代表性。
近年來由於地下大量之超抽量,台灣許多沿海地區相繼發生地盤下陷與海水入侵的嚴重現象。另外,由於地下垃圾掩埋場及化學或核廢料之... |
潛流量
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水流流經水工結構物如堰、壩或涵洞時,若下游之尾水位較低,則屬於自由流;反之,若下游之尾水位較高,將產生回水效應,使得下游之水位變化會影響水工結構物之流量或水位,此種流況稱為潛流,其流量即為潛流量。一般而言,當潛流發生時,若上游之水位為一定時,潛流之流量將較自由流之流量為小,此乃由於下游水位潛流之影響。下圖分別表示涵洞及壩潛流發生之示意圖,其中Q即為潛流量。
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整體流量
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在一系統中,各成份或由於濃度、壓力之差異,而有不等量或不同方向之流動。然而若不考慮其間之差異,將其視為一整體,此種巨觀方式所觀察到的流動系統稱為整體流。若此系統各成分之質量傳送量分別為NA, NB,NC,…,則整體流量為NA+NB+NC+…。
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貓頭鷹博士