双层翻斗式雨量计翻斗特性的试验和模拟分析

作者：蔡钊; 王海鹏; 刘九夫; 廖爱民; 廖敏涵; 刘宏伟; 周斌; 姚业

来源：水利水电科技进展, 2022, 42(06): 79-85.

• 动网格
• 双层翻斗式雨量计
• 降水强度
• 流体动力学模拟

为探究双层翻斗式雨量计(DTBR)减小计量误差的作用机理以及进一步提高DTBR的计量精度，利用试验和数值模拟相结合的方法，通过高速摄像掌握翻斗翻转特性，结合动网格和流体体积法(VOF)模型对DTBR上层翻斗的翻转过程进行流体动力学模拟，并进一步优化了DTBR的结构设计。结果表明：DTBR依靠上层翻斗，通过中间漏斗将自然降水强度下的出流量稳定在1.01 g/s左右注入下层计量翻斗，可明显降低降水强度对雨量计计量误差的影响，且在高降水强度下的效果更加明显；中间漏斗在不同降水强度下的流量均稳定在1 g/s(等效1.91 mm/min降水强度)左右，在DTBR标定中，可考虑只对下层的计量翻斗进行1.91 mm/min降水强度的标定，即可满足DTBR的计量要求；中间漏斗存在震荡出流过程，出流最大可达2 g/s左右；降低上层翻斗的中轴高度可在一定程度上稳定中间漏斗的出流过程。

• 单位
  南京水利科学研究院