變徑對超聲波流量計的影響探討五

漸縮管安裝條件下流場分析

隨著流體從大口徑(DNl50)流經小口徑(DNl00)．沿管道流動方向速度梯度增大。Fluent仿真方法無法引入聲波傳播時間．對于各聲道線平均速度的計算采用對聲道上各節點速度進行線積分的方法。由于漸縮管的阻礙作用，當前直管段較短時，管道流體湍流流動發展不充分，使得聲道線上測量到的速度減小。為分析這一變化規律．將聲道l基準仿真和漸縮管安裝條件下的仿真結果進行歸一化處理，即，歸一化速度=聲道線平均速度。

同一聲道線上在入口流速相同時，前直管段為8D和4D的速度明顯小于基準時的速度，這使得超聲流量計所測量到的流量減小，因此．在表3中當前直管段分別為8D和4D的時候，數值仿真結果均小于基準流量，測量誤差均表現為負值。另外，由于探頭凸入影響流場．使探頭附近產生回流．而靠近上游的探頭附近所產生回流正好經過鍘量聲道，即在探頭附近產生負速度。

通過數值仿真．超聲流量計后直管段為10D時。為了保證測量誤差±O 5％以內，上游DNl50變DNl00漸縮管安裝條件下．前直管段應大于4-D；上游直管安裝條件下，前直管段應大于8D。

超聲流量計上游安裝漸縮管對來流具有阻礙作用，管道流動方向速度梯度增大，但由于漸縮管幾何形狀的對稱，管道中流體流動不會產生扭曲和畸變，且隨著管道長度的增加，漸縮管的阻礙作用逐漸消失，管道流動恢復。在DNl50變DNl00漸縮管下游16 D處安裝超聲流量計測量誤差在±0. 1％以內。對比相同前直管段安裝條件下，超聲流量計在漸縮管中的測量誤差小，適應性更好。

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