流体力学控制方程和湍流模型
旋进旋涡流量计的流体动力特性可以用流体力学基本方程描述如下.
连续性方程与动量方程[13,14]:
流量计内部为湍流流动,需引入湍流模型.标准的k-ε湍流模型用于强旋流或带有弯曲壁面的流动时,会出现一定失真,因此本文选用RNGk-ε湍流模型.湍流模型和相关方程在文献[11]中有详细说明,感兴趣的读者可参考这篇文献.图4为流量计物理模型,计算区域总长度为447 mm,网格划分采用的是非结构化混合网格,在局部流动复杂部分对网格进行加密.网格数大约为80万.在旋进旋涡流量计的流通管道上设置五个压力检测截面1,2,3,4,5.截面1位于扩张段的中部,截面2位于扩张段上游5 mm处,截面3位于扩张段上游10 mm处,截面4扩张段上游15 mm处,截面5位于扩张段下游5 mm处.分别在每个截面距壁面6 mm处设置对称两点作为压力脉动信号采集点.
一、智能旋进旋涡流量计的结构
智能旋进旋涡流量计的结构已主要由四大部件组成。即由流量传感器(亦称主体结构》、温度传感器、压力传感器、流量计算处理导示组成、其中流量传感器由流量计壳体、旋涡发生体、压电传感器、除旋整流器组成
二、智能旋进旋涡流量计的原理
进人智能旋进旋涡流量计的气体,在旋涡发土体的作用下.产生漩涡流,漩涡流在文丘里管中旋进.到达收缩段突然节流,使旋涡加速;当漩涡流突然进人扩散段后.由于压力的变化,便旋涡流逆着面进方向运动:在进功么城内该信号匆率与流t大小成正比。根据这一原理,采取通过流量传感器的压电传感器检测出这一和率信号.并与固定在流虽计亮体上的沮度传感器和压力传感器检侧出的沮度压力信号一并送璧计算讥中进行处理,*终显示出被侧流量在标准状态下(t=20°C,Pa=101.325KPa)的体积流*。
进行用前标校。一方面,考虑到目前对这类仪表的现场检定还存在这样那样的困难。另外,如果购置的意图又是准备将该这种仪表运用于比较重要的计量场合,比如大流量的贸易计量或计量纠纷比较突出的测量点,并且运用现场也不具备流量在线标校条件,那么在这种情况下,仅凭购买时由生产厂家提供的一纸出厂合格证明就轻易判定该表全部性能合格,那就有些为时过早。因此,为了确保仪表在今后的工作过程中其测量结果的可靠与准确,就有必要在正式安装前将其送往具有这方面检定能力及资质的部门进行一次全流量范围内的系统检定。
三、搞好工艺安装。虽然该种流量计对工艺安装及使用环境没有太多的特殊要求,但任何一类流量测量仪表都有这样一种共性,即尽可能避免振动及高温环境随离流态干扰元件(如压缩机、分离器、调压阀、大小头及汇管、弯头等)、保持仪表前后直管段内壁光滑平直、保证被测介质为洁净的单相流体等。
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