<menuitem id="zrxfd"></menuitem><ins id="zrxfd"><del id="zrxfd"></del></ins>
<video id="zrxfd"><cite id="zrxfd"></cite></video>
<cite id="zrxfd"><span id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></span></cite>
<address id="zrxfd"></address>
<progress id="zrxfd"><var id="zrxfd"><video id="zrxfd"></video></var></progress>
<cite id="zrxfd"><del id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></del></cite>
<var id="zrxfd"><del id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></del></var>
<strike id="zrxfd"><menuitem id="zrxfd"><cite id="zrxfd"></cite></menuitem></strike>

您好,三暢電磁流量計官方網站歡迎您!

單位換算|官方微信|加入收藏|聯系三暢

電磁流量計

全國咨詢服務熱線:

0517-8699832618952302362

新聞資訊

聯系我們

熱門文章

電磁流量計測量直管內速度及管長的CFD研究

來源:中國水利水電科學研究院 北京中水科水電科技開發有限公司作者:廖翠林,陸 力,王萬鵬,馬素萍發表時間:2018-10-08 09:24:39

 本文采用CFD數值手段圍繞影響電磁流量計計量精度的關鍵因素之一 — —電磁流量計上、下游直管長度及測量管內流速軸對稱特性展開研究,為電磁流量計的檢定、安裝和應用提供科學理論依據,為依托項目建立高精度流量計量標準裝置奠定基礎。

 
電磁流量計測量直管上、下游擾流件分別為90°彎管,數值研究幾何模型見圖3,進口方向為+Z軸方向,出口方向為+X軸方向。管路進口和出口如圖所示,進口側和出口側的兩個壓力罐用來穩定水流,兩個壓力罐之間的管路為測量直管。在本文中,測量直管內徑D分別取500mm和800mm,流量工況分別為1.0、1.5和2.0m3 /s。
 
3 數值計算模型
直角坐標系下,牛頓流體定常流動控制方程如下[2] 。連續性方程:
20181008092512.jpg
動量方程:
20181008092842.jpg
式中:ρ為流體密度;u為速度;p為壓力; τ ij 為雷諾應力;x為空間坐標;μ為動力黏度;S為源項,指標i、j表示坐標軸方向分量,遵從張量中的求和約定。選用RNG k-ε雙方程湍流模型封閉系統方程組,具體方程見文獻[2]。
 
對連續性方程和動量方程在貼體坐標下采用有限體積法在空間上進行離散。控制方程離散時,壓力項采用二階中心差分格式,對流項采用二階迎風差分格式,壓力速度耦合采用SIMPLEC算法。計算域形狀規則,采用六面體結構化網格進行離散。為了劃分結構化網格,將計算域分成3個子域,分別創建塊、劃分網格,具體網格見圖3。進口設定速度進口,給進口平均速度;出口設定壓力出口,給靜壓;壁面為無滑移邊界條件,壁面粗糙度為0.1mm。
 
4 數值計算結果
4.1 800mm內徑電磁流量計測量管路計算結果分析
4.1.1 測量直管長度L取12m(15D)
 
(1)速度分布對稱情況(以Q=2m3 /s工況為例)。在直管上選取若干橫截面(見圖4(a)),分析橫截面上的流速分布。圖4(a)中L表示測量直管長度,l表示橫截面到上游彎管的距離。橫截面如圖4(b)。
20181008092932.jpg
圖7以曲線的形式給出了不同橫截面速度分布總對稱偏差度的變化趨勢。從圖7可以看出,沿著直管流動方向,總對稱偏差度先減小后增大,最小值在l=10D(Q=1.0m3 /s)和11D(Q=1.5m 3 /s和2.0m 3 /s)位置處。這是由于在靠近上游彎管和下游彎管的直管,流動受彎管的影響,且上游彎管對直管內速度分布影響較大。l=10D位置的速度總對稱偏差度比l=5D位置的降低了很多,流量Q=1.0、1.5和2.0m3 /s3個工況下,速度總對稱偏差度分別減小了0.3065、0.1642和0.1907。由此可見,由于速度分布對稱度大幅度的提高,電磁量計安裝在l=10D位置時流量計量的準確度將大大高于電磁流量計安裝在l=5D位置。
 
4.1.2 測量直管長度L取14.4m(18D) 為了能夠滿足電磁流量計計量對速度分布的要求,保證電磁流量計的計量精度,這里對更長測量直管的速度分布情況進行了研究。取直管長度L=18D。
橫截面上速度分布總對稱偏差度變化趨勢
圖8給出了測量直管長度取14.4m(18D)時不同橫截面速度分布總對稱偏差度的變化趨勢。從圖8可以看出,沿著直管流動方向,sym先減小后增大,sym變化趨勢與直管長度為15D時的變化趨勢一致。在l=10~14D位置,管內速度分布總對稱偏差度較小。
 
4.1.3 800mm內徑電磁流量計測量管路設計分析 根據上述計算結果統計出不同過流量、不同直管長度,速度分布總對稱偏差度的最小值及對應的位置,見表2。從表2可以看出,當直管長度L取12m和14.4m時,均有部分位置的速度分布總對稱偏差度較小,且兩種直管長度下總對稱偏差度最小值相差很小。以Q=2.0m3 /s為例,L取12m和14.4m時,總對稱偏差度最小值分別為0.3212和0.3198,差值為0.0014。由此可見,當測量直管長度達到一定值時,繼續延長測量直管長度并不能顯著改善管內速度的軸對稱分布情況。
 
根據計算結果分析,盡管直管上并沒有速度完全中心軸對稱(速度總對稱偏差度為0)的用于安裝電磁流量計的理想位置,但是由于sym最小值較小,且延長直管長度后sym最小值變化很小,因此可以認為,在設計800mm內徑電磁流量計測量管路時,直管長度取12m可滿足電磁流量計的安裝和測量要求,但考慮到電磁流量計本身的長度,直管長度應在12m的基礎上適當加長。
 
4.2 500mm內徑電磁流量計測量管路計算結果分析 由于依托項目擬建立的高精度流量計量標準裝置同時用于500mm和800mm內徑電磁流量計,如果根據800mm內徑電磁流量計的測量管路要求,測量直管長度大于12m,這個長度對于500mm內徑電磁流量計,為24D,這遠遠大于一般情況下電磁流量計測量直管的設計要求。這里取10m(20D)直管長度,對500mm內徑電磁流量計測量管路內的速度分布對稱特性進行分析。
截面上速度分布總對稱偏差度變化趨勢(D=50
圖9給出了速度分布總對稱偏差度沿流動方向的變化曲線。其中橫截面到上游彎管的長度l=3D、5D、8D、9D、??、18D、19D。從圖中可以看出,沿著流動方向,總對稱偏差度的變化趨勢與800mm內徑管路內總對稱偏差度的變化趨勢一致。在l<8D時,sym沿著流動方向大幅度降低;在l=8~16D的管路位置,sym變化趨緩。表3對速度分布總對稱偏差度進行了分析。從表中數據可以看出,l=10D位置的速度總對稱偏差度比l=5D位置小很多,即l=10D位置的速度分布軸對稱情況遠遠優于l=5D處的速度分布,兩個位置速度總對稱偏差度相對差值最大為0.2083;不同流量工況下,在很大的位置范圍內管內速度分布對稱情況良好。由此可見,測量直管長度大于10m,滿足500mm內徑電磁流量計對直管長度的要求。
 
5 結論
本文采用CFD數值方法對電磁流量計直管長度及管內流速中心軸對稱分布特性展開研究。為了更加準確地研究電磁流量計測量直管內流速分布的中心軸對稱特性,基于電磁流量計工作原理,根據不同位置流體質點對電極產生大小不同的感應電動勢,提出了定量衡量流速分布中心軸對稱程度的速度總對稱偏差度sym,并分析了直管內流速分布中心軸對稱特性和電磁流量計對測量直管長度的
要求,主要結論如下:
 
(1)對800mm內徑管路而言,直管長度L(直管兩端接90°彎管)為12m和14.4m時,均有部分管路位置的速度分布總對稱偏差度較小;兩種直管長度下,速度總對稱偏差度最小值相差很小,相對差值為0.0014。由此可見,直管長度大于12m(15D)可滿足800mm內徑電磁流量計對測量直管長度的要求,當測量直管長度達到一定值時,繼續延長直管長度并不能顯著改善管內速度的軸對稱分布情況;
(2)不同過流量條件下,管徑分別為500mm和800mm時,速度總對稱偏差度均沿著流動方向先減小后增大,這是由于在靠近上游彎管和下游彎管的直管段,流動受彎管影響所致,且上游彎管對直管內速度分布的影響較大;
(3)對500mm和800mm內徑管路而言,l=10D位置速度總對稱偏差度sym比l=5D位置小很多,即l=10D位置的速度分布中心軸對稱情況遠遠優于l=5D處的速度分布,電磁流量計安裝在l=10D位置時流量計量的準確度將大大高于電磁流量計安裝在l=5D位置。由此可見,上游擾流件為彎管時,電磁流量計距離上游彎管的直管長度(即電磁流量計上游直管長度)大于10D才能滿足電磁流量計的高精度計量要求。
盈彩开奖网
<menuitem id="zrxfd"></menuitem><ins id="zrxfd"><del id="zrxfd"></del></ins>
<video id="zrxfd"><cite id="zrxfd"></cite></video>
<cite id="zrxfd"><span id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></span></cite>
<address id="zrxfd"></address>
<progress id="zrxfd"><var id="zrxfd"><video id="zrxfd"></video></var></progress>
<cite id="zrxfd"><del id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></del></cite>
<var id="zrxfd"><del id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></del></var>
<strike id="zrxfd"><menuitem id="zrxfd"><cite id="zrxfd"></cite></menuitem></strike>
<menuitem id="zrxfd"></menuitem><ins id="zrxfd"><del id="zrxfd"></del></ins>
<video id="zrxfd"><cite id="zrxfd"></cite></video>
<cite id="zrxfd"><span id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></span></cite>
<address id="zrxfd"></address>
<progress id="zrxfd"><var id="zrxfd"><video id="zrxfd"></video></var></progress>
<cite id="zrxfd"><del id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></del></cite>
<var id="zrxfd"><del id="zrxfd"><th id="zrxfd"></th></del></var>
<strike id="zrxfd"><menuitem id="zrxfd"><cite id="zrxfd"></cite></menuitem></strike>