上游組合管件對內(nèi)錐流量計(jì)性能的影響
從實(shí)流實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出:內(nèi)錐流量計(jì)的在特殊工況中的測量性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)。為更直觀地比較這2種節(jié)流式流量計(jì)對流場的影響,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)中,管件為單彎頭,前直管段長度為5D。使用Gambit建立三維實(shí)體模型并劃分網(wǎng)格,使用Fluent對流場求解。 孔板和內(nèi)錐的直徑比均為0.65。圖10為流體流經(jīng)單彎頭和節(jié)流區(qū)后的流場速度云圖。從圖中可以看出:流體流經(jīng)孔板后有明顯的偏移,這樣的偏移和流場內(nèi)部形成的二次渦運(yùn)動是影響差壓式流量計(jì)測量性能的主要原因。相同的偏移趨勢在內(nèi)錐流場中同樣存在。從圖中可以看出:當(dāng)流體到達(dá)內(nèi)錐前緣時(shí)有明顯偏移,偏移方向與流經(jīng)孔板后的偏移方向相同。但由于錐體對流體向管壁的擠壓作用,節(jié)流區(qū)后部的流場偏移已基本消失。正是這樣的擠壓收縮作用,為后取壓孔正確采集壓力信號提供了保證。 5 結(jié)論
針對直徑比為0.65的內(nèi)錐流量計(jì),通過仿真實(shí)驗(yàn),認(rèn)為內(nèi)徑為92mm的內(nèi)錐流量計(jì)在內(nèi)徑為100mm的管道中是適用的。
通過對5種不同管件在不同前直管段情況下,在常壓氣裝置上進(jìn)行實(shí)流實(shí)驗(yàn),對雷諾數(shù)范圍在24000~216000范圍內(nèi)的流出系數(shù)進(jìn)行研究,認(rèn)為內(nèi)錐流量計(jì)對流場具有很好的抗擾性能。對不同管件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,認(rèn)為在組合管件中,除一種管件組合的一種前直管段長度外,其他相對誤差均滿足不大于0.5%的要求。可以認(rèn)為內(nèi)錐流量計(jì)前直管段長度大于1D后,對多種組合管件均可滿足測量誤差要求。
通過分別對內(nèi)錐和標(biāo)準(zhǔn)孔板進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),認(rèn)為在相同管件情況下,管道內(nèi)錐體對流場向壁面擠壓所形成的整流效果優(yōu)于孔板對流場向軸線收縮所形成的整流效果。(end)
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