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그림 1. 흐르는 산의 시냇물.

유량은 시간이 지남에 따라 강이나 개울의 고정된 지점을 지나 흐르는 유체의 총 부피입니다. 이는 그림 1에서 볼 수 있듯이 유체의 부피가 이동하는 속도와 비슷합니다. 체적 유량은 다음과 같은 다양한 부피/시간 단위로 측정할 수 있습니다.

  • 초당 리터(L/s)
  • 초당 입방 피트(ft³/s)
  • 분당 갤런(gal/min)
  • 초당 입방미터(m³/s)

가정용 도구나 특수 미터를 사용하여 파이프, 하수 시스템, 가전제품의 유량을 찾을 수 있습니다. 사람들은 마이크로수력 시스템, 폐수 시스템, 우수 집수, 수질 감사 , 침전율, 수위 통계 및 기타 수질 관련 정보에 대한 유량 데이터를 사용합니다. 주요 강이나 댐 뒤와 같은 더 큰 수역의 유량을 찾으려면 미터를 사용합니다. [1]

이 페이지에서는 작은 개울과 강의 흐름을 파악하는 저기술 방법과 이 목적에 사용할 수 있는 다른 도구에 대해 설명합니다.

방법 1: 버킷 방법

그림 2. 버킷을 사용하여 유량을 찾는 방법.

버킷 방법은 가정용품을 사용하여 유량을 측정하는 간단한 방법입니다. 스톱워치, 큰 버킷, 그리고 바람직하게는 2~3명이 필요합니다. 버킷 방법을 사용하여 유량을 측정하려면:

  1. 버킷이나 용기의 부피를 측정합니다. 일반적인 5갤런 버킷은 실제로 5갤런보다 작은 경우가 많다는 점을 명심하세요.
  2. 폭포가 있는 개울을 따라 위치를 찾으세요. 폭포를 찾을 수 없다면, 웨어를 사용하여 폭포를 만들 수 있습니다(그림 4 참조).
  3. 스톱워치로 폭포가 양동이를 물로 채우는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 양동이가 채워지기 시작하는 것과 동시에 스톱워치를 시작하고 양동이가 채워지면 스톱워치를 멈춥니다. 양동이는 개울 표면 아래에 두고 채워서는 안 됩니다. 이는 실제 유량이 아니기 때문입니다.
  4. 양동이를 채우는 데 걸리는 시간을 기록하세요.
  5. 2단계와 3단계를 약 6~7회 반복하고 평균을 구합니다. 데이터를 기록하기 전에 몇 번 시범적으로 실행하여 필요한 타이밍과 측정치를 파악하는 것이 좋습니다.
  6. 흐름을 방해하는 하천의 이물질 등 주요 문제가 발생한 경우에만 데이터를 제거하세요.
  7. 유량은 버킷의 부피를 버킷을 채우는 데 걸린 평균 시간으로 나눈 값입니다. [2]
흐름에 대한 버킷 방법 데이터(예)
시험 번호시간(초)버킷 용량(갤런)
113.25
2145
삼14.55
4135
513.45
613.15

다음은 Cal Poly Humboldt 부지 에서 발견된 Jolly Giant Creek의 유량 데이터를 사용한 예입니다 . 이 데이터를 사용하면, 체적 유량(Q)은 버킷의 부피(V)를 평균 시간(t)으로 나눈 값과 같습니다.

큐=V/티{\디스플레이스타일 Q=v/t}{\디스플레이스타일 Q=v/t}

어디티=13.2에스+14에스+14.5에스+13에스+13.4에스+13.1에스6티아르 자형나ㅏ엘에스=13.5에스이자형씨영형N디에스{\displaystyle t={\frac {13.2초+14초+14.5초+13초+13.4초+13.1초}{6회 시도}}=13.5초}{\displaystyle t={\frac {13.2초+14초+14.5초+13초+13.4초+13.1초}{6회 시도}}=13.5초}

그래서티=13.5에스이자형씨영형N디에스{\디스플레이스타일 t=13.5초}{\디스플레이스타일 t=13.5초}그리고V=5gㅏ엘엘영형N에스{\디스플레이스타일 V=5갤런}{\디스플레이스타일 V=5갤런}

큐=V티=5gㅏ엘엘영형N에스13.5에스이자형씨영형N디에스=0.37gㅏ엘엘영형N에스에스이자형씨영형N디{\displaystyle Q={\frac {V}{t}}={\frac {5갤런}{13.5초}}=0.37{\frac {갤런}{초}}}{\displaystyle Q={\frac {V}{t}}={\frac {5갤런}{13.5초}}=0.37{\frac {갤런}{초}}}

따라서 유량은 초당 0.37갤런이거나 Q = 초당 0.37갤런 * 분당 60초 = 분당 22.2갤런입니다.

따라서 유량(Q)은 22.2 GPM입니다 .

방법 2: Float 방법

그림 3. 부표와 미터자를 사용하여 유량을 찾는 방법.

플로트 방법(횡단면 방법이라고도 함)은 더 큰 하천과 강의 유량을 측정하는 데 사용됩니다. 하천의 횡단면적에 물의 속도를 곱하여 찾습니다. 플로트 방법을 사용하여 유량을 측정하려면:

  1. 개울의 횡단면 역할을 할 지점을 개울에서 찾으세요.
  2. 미터자 또는 다른 측정 수단을 사용하여 하천의 너비를 따라 동일한 간격으로 하천의 깊이를 측정합니다(그림 3 참조). 이 방법은 강의 너비에 대한 리만 합을 손으로 계산하는 것과 비슷합니다.
  3. 이 데이터가 수집되면 각 깊이에 수집된 간격을 곱하고 모든 양을 합산합니다. 이 계산은 스트림의 횡단면 면적입니다.
  4. 일반적으로 강의 너비보다 긴 길이의 하천 길이를 결정하여 떠 있는 물체를 아래로 보냅니다(오렌지가 가장 좋습니다). [3]
  5. 스톱워치를 사용하여 4번째 단계에서부터 물줄기를 따라 부유물이 이동하는 데 걸리는 시간을 측정합니다.
  6. 5단계를 5-10번 반복하고 플로트가 개울을 이동하는 데 걸리는 평균 시간을 확인합니다. 더 정확한 평균을 얻기 위해 해안선에서 다른 거리에 있는 물에 플로트를 던집니다.
  7. 4단계에서 구한 스트림 길이를 6단계의 평균 시간으로 나누어 스트림의 평균 속도를 결정합니다.
  8. 7단계에서 찾은 속도는 마찰 보정 계수로 곱해야 합니다. 하천의 상단은 하천 바닥에 대한 마찰로 인해 하단보다 더 빨리 흐르기 때문에 마찰 보정 계수는 흐름을 평준화합니다. 거칠거나 바위가 많은 바닥의 경우 속도를 0.85로 곱합니다. 매끄럽거나 진흙이 많거나 모래가 많거나 매끄러운 기반암 조건의 경우 속도를 보정 계수 0.9로 곱합니다.
  9. 수정된 속도에 단면적을 곱하면 유량/시간 단위의 유량이 산출됩니다. (단면적과 속도를 측정할 때는 길이/거리 단위를 일관되게 유지해야 합니다(예: 미터, 피트))

방법 3: 웨어

위어는 소규모에서 중규모 하천(몇 미터 또는 그 이상)의 유량을 측정하는 데 사용할 수 있는 작은 댐입니다. 그림 4에서 볼 수 있듯이, 위어를 사용하면 하천의 범람이 위어 위로 쏟아져 폭포를 형성합니다. 위어는 고도 변화를 증가시켜 하천 유량을 보다 일관되게 만들어 유량 측정을 보다 정확하게 만듭니다. 그러나 하천 유량을 정확하게 나타내려면 하천의 모든 물이 위어로 향해야 하는 것이 매우 중요합니다. 또한 위어 뒤에 퇴적물이 쌓이지 않도록 하는 것도 중요합니다. 날카로운 능선 위어가 가장 좋습니다. 넓은 능선 위어, 날카로운 능선 위어, 조합 위어, V노치 위어 및 최소 에너지 손실 위어를 포함하여 다양한 유형의 위어가 있습니다.

그림 4: V노치 웨어의 예.

방법 4: 미터

미터는 전류를 직접 측정하여 스트림 흐름을 측정하는 장치입니다. 미터에는 여러 가지 유형이 있지만 가장 일반적인 것은 아래에 설명된 피그미 미터, 와류 미터, 유량 프로브 및 전류 미터입니다.

  • 피그미 미터: 물의 흐름에 의해 바퀴가 회전하고 회전 속도가 물의 속도를 나타냅니다. 주로 유량 측정에 사용됩니다.[4]

    피그미미터 : 물의 흐름에 의해 바퀴가 회전하고 회전 속도가 물의 속도를 나타냅니다. 주로 유량 측정에 사용됩니다. [4]

  • 와류계: 속도는 와류 흐름의 하류 주파수에 비례하며 디지털 판독기에서 읽힙니다. 파이프의 흐름을 측정하는 데 사용됩니다.[5]

    와류계 : 속도는 와류 흐름의 하류 주파수에 비례하며 디지털 판독값에서 읽힙니다. 파이프의 흐름을 측정하는 데 사용됩니다. [5]

  • 유량 프로브: 유량은 물 속도 데이터를 ft/s 또는 m/s[6] 단위의 디지털 판독 디스플레이로 보내는 프로펠러를 돌립니다.

    유량 프로브 : 유량은 물 속도 데이터를 ft/s 또는 m/s 단위의 디지털 판독 디스플레이로 보내는 프로펠러를 돌립니다. [6]

  • 전류계: 전자 펄스가 물의 속도를 결정합니다. 바다와 같은 큰 수역에서 전류를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.[7]

    전류계 : 전자 펄스가 물의 속도를 결정합니다. 바다와 같은 대규모 수역에서 전류를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. [7]

추가 읽기

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참고문헌

  1. ↑ Engineers Edge. (2000). 유체 체적 유량 - 유체 흐름. 2009년 10월 28일, Engineer's Edge 웹사이트에서 검색: http://www.engineersedge.com
  2. ↑ Trimmer, WL (1994년 9월). Estimating Water Flow. 2009년 10월 29일, Oregon State University 웹사이트에서 검색: http://web.archive.org/web/20091122100921/http://extension.oregonstate.edu:80/catalog/pdf/ec/ec1369.pdf
  3. ↑ 위키피디아. (2009년 10월). Streamflow. 2009년 10월 28일 위키피디아 웹사이트에서 가져옴: http://en.wikipedia.org/wiki/Streamflow
  4. ↑ Geo-Scientific Ltd. (2001). Flow and Current Meters. 2009년 11월 7일 Geo-Scientific Ltd. 웹사이트에서 검색: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/index.html
  5. ↑ Cahner Publishing Company. (1984년 11월 21일). Liquid Flowmeters. 2009년 10월 28일 Omega Engineering 웹사이트에서 검색: http://web.archive.org/web/20170909023441/http://www.omega.com:80/techref/flowcontrol.html
  6. ↑ Geo Scientific Ltd. (2001). Global Flow Probe. 2009년 11월 7일 Geo Scientific Ltd. 웹사이트에서 검색: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/Flow_Probe.html
  7. ↑ Geo Scientific Ltd. (2001). Swoffer Current Meter. 2009년 11월 4일 Geo Scientific Ltd. 웹사이트에서 검색: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/Swoffer2100_CurrentMeter.html
FA 정보 아이콘.svg각도 아래 아이콘.svg페이지 데이터
부분의Engr115 공학 입문 , Engr305 적정기술
키워드측정 , 유량 , 물 , 방법 , 물 , 마이크로하이드로
지속가능개발목표SDG06 깨끗한 물과 위생
저자로니 그래프먼 , 모니카 나폴레스 , 앤드류 콜린스-앤더슨 , 네이선 호크
특허저작권: CC-BY-SA-3.0
조직캘폴리 훔볼트
언어영어 (en)
번역한국어 , 인도네시아어 , 프랑스어
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별칭유량 측정 방법 , 물 유량 측정 방법 , 유량 측정 방법
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만들어진2009년 10월 26일 Lonny Grafman 작성
수정됨2024년 1월 29일 Felipe Schenone 작성
인용하다Lonny Grafman , Monica Napoles , Andrew Collins-Anderson , Nathan Hawk (2009–2024). "흐름 유량을 측정하는 방법" . Appropedia . 2024년 7월 25일 검색됨 .
API 쿼리기본 , 의미론 , html , 파일 , 더 많은
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