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均速管流量計流量系數的修正方法

發布時間:2021-06-15   點擊次數:235次

均速管流量計(Annubar)是基于皮托管原理發展起來的一種新型差壓式流量計。它的基本結構是一根中空的金屬桿,稱為檢測桿。檢測桿上迎流方向開有成對的測壓孔,測量管道中流體平均總壓;在檢測桿背流方向或下游管壁上測量流體靜壓,用平均總壓和靜壓之差來表示流量。

 
均速管流量計因其結構簡單、價格低廉、精確度高、維護方便,尤其是壓力損失小、節能等優點,已逐漸被人們所認識。其應用的范圍越來越廣泛,在高溫高壓和大尺寸管道情況下,均速管流量計是最常見的[2]。毛新業[35]、方原柏[6]等人,已對圓形管道內的流速分布、均速管流量計檢測桿形狀、檢測孔位置分布等影響均速管流量計測量誤差的主要因素進行了研究,現已比較成熟。
 
近年來,通過數值模擬的方法再現流量計的內部流場,分析不同類型流量計的流量特性,優化流量計結構,成為流量測量領域中一個重要課題[7,8]。波蘭人Dobrowolski[9]對均速管流量計內部流動進行了數值模擬,他選擇的檢測桿長度D=20~200mm,雷諾數范圍6.2´104≤Re≤3.1´105。數值仿真得到的數據與實驗結果基本吻合,證明了對均速管流量計內部流動進行數值模擬是可行的。另外,把CFD應用于流量計的特性研究的實例也有不少[10-12]。之前張東飛等[13]對均速管流量計進行了相關研究,采用標準k湍流模型[14],對300mm口徑均速管差壓式流量計進行了CFD數值仿真實驗,和使用管道內徑D=300mm的空氣流量校驗裝置進行實驗,兩種方法進行對比研究。并通過計算發現,數值仿真的流量系數變化在±0.5%以內,實際實驗的流量系數變化范圍超過了±1.5%,與仿真值相差±1%。在這個雷諾數范圍內,數值仿真和實際實驗的流量系數之間的誤差在2%以內,這也進一步證明了對均速管流量計進行數值仿真分析是完全可行的。

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