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金屬管浮子流量計仿真結果及實驗結果分析?

發布時間：2022-10-12 09:54:43

通過改變流量系數來改變流量值,進而調整金屬管浮子流量計入口及出口條件來使浮子組件達到受力平衡.經典的流量系數在0.9~1.0之間,選取包括邊界值在內的5個流量系數來進行數值仿真,得到5組仿真數據.在下面的分析中給出第5組數據,亦即當浮子受力達到平衡時的壓力場和速度場分布情況(見圖5和圖6)..

1壓力場分析
圖5為迭代收斂后流量傳感器壓力場等勢圖和壓力分布圖,左邊光柱從上至下表示壓強從大到小，據圖5分析如下:
(1)傳感器流場上游的壓強大于下游的壓強;
(2)浮子最大直徑處下游壓強最小;
(3)浮子最大直徑處,流場壓強變化梯度最大;
(4)最大壓強在內直管垂直段的底部;
(5)浮子最大直徑處上下兩部分形成很大的壓差,這是使浮子穩定在這一高度的主要作用力;
(6)浮子底部左右壓力不對稱，這種不對稱現象的存在使得流量比較大時浮子會出現振動.
2.速度場分析
圖6為迭代收斂后傳感器速度場等勢圖和矢量圖.圖中左邊光柱從上至下表示速度由大至小.由圖6.分析如下:
(1)據顏色分辨出環隙流通面積最小處及下游靠近錐管壁的流場速度最大,前者是流通面積減小導致速度增大,后者則是因為流場方向的改變引起的,特別是此處可能產生漩渦,導致有效流通面積減小,流體被擠向管壁,使得此處速度增大;
(2)流場下游,外直管左下角速度較小,主要是因為流場的出口在右邊，由于出口壓力小，流體流動都趨向出口;.
(3)浮子的最小截面處,流場速度存在較大的變化.
3.浮子組件受力定k分析
根據設計初樣給出的浮子材料及尺寸結構,可得浮子重力為5.97N.從FLUENT的受力報告中可以得到表2所示數據.

4.物理實驗及結果分析
為了進一步驗證金屬管浮子流量計傳感器流場仿真結果,需要進行.物理實驗.按照設計圖紙加工設計模型,加工完后,配上流量顯示儀表,在標準裝置上進行實驗.實驗利用標準表法,標準表選擇電磁流量計(精度0.2級).結合仿真流量數據、物理實驗數據進行比較可以得到表3.

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