91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

    作者：張毅

    V錐流量計(jì)尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)際國(guó)內(nèi)甚至行業(yè)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化，目前僅獲得加拿大工業(yè)部的天然氣密閉管輸交接準(zhǔn)人認(rèn)可、美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)的制造認(rèn)可等。自2003年以來(lái)，國(guó)內(nèi)也在積極開(kāi)展對(duì)V錐流量計(jì)的推廣和使用工作，然而生產(chǎn)廠家對(duì)量程比、壓力損失、精度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)乃至安裝條件都直接采取美國(guó)McCrometer公司產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的方式。國(guó)內(nèi)關(guān)于V錐流量計(jì)安裝使用條件的實(shí)驗(yàn)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

    本文對(duì)DN100球閥+DN100單彎頭，DN150球閥+ DN150變DN100漸縮管，DN150球閥+90°單彎頭+ DN150變Dl00漸縮管，DN150球閥+90°單彎頭+DN150變DN100漸縮管+900單彎頭這四種阻流件組合形式，通過(guò)改變前直管段長(zhǎng)度對(duì)V錐流量計(jì)的測(cè)量精度進(jìn)行實(shí)流實(shí)驗(yàn)，從而得出在上述四種阻流件組合的工況，V錐流量計(jì)的測(cè)量性能變化趨勢(shì)。本文還通過(guò)模擬仿真對(duì)V錐流量計(jì)和孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比。

1  安裝條件對(duì)V錐流量計(jì)測(cè)量精度影響的實(shí)驗(yàn)研究

1.1 V錐流量計(jì)的基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)

    用于V錐流量計(jì)直管段長(zhǎng)50D，后直管段長(zhǎng)3D，管道內(nèi)流體流動(dòng)為充分發(fā)展的湍流狀態(tài)。前期大量文獻(xiàn)表明，前直管段長(zhǎng)度達(dá)到50D時(shí)，可以認(rèn)為流場(chǎng)已經(jīng)充分發(fā)展；同時(shí)，后直管段達(dá)到3D，不會(huì)影響V錐量計(jì)的流出系數(shù)。故上游阻流件實(shí)驗(yàn)結(jié)果均按照前直管段50D，后直管段3D為基準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而得到流出系數(shù)和流出系數(shù)相對(duì)誤差的變化情況。

1.2上游阻流件對(duì)V錐流量計(jì)測(cè)量精度影響的實(shí)驗(yàn)研究

1.2.1  上游阻流件類型-DN100球閥+DNl00單彎頭的實(shí)驗(yàn)研究

    阻流件類型為DN100球閥+DN100單彎頭的雷諾數(shù)．流出系數(shù)曲線圖如圖1所示，從圖中可以看出．在雪諾數(shù)大于80 000時(shí)隨著前直管段長(zhǎng)度的縮短，流出系數(shù)呈遞增趨勢(shì)；當(dāng)雷諾數(shù)小于80 000時(shí)，流出系數(shù)隧前直管段長(zhǎng)度變化無(wú)明顯增減趨勢(shì)，無(wú)法遺行有規(guī)律的判斷。同時(shí)和基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差比較大，當(dāng)雷諾數(shù)在250 000那點(diǎn)時(shí)，基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和其他的很接近。

從表1可以看出，當(dāng)直管段長(zhǎng)度小于3D時(shí)，隨著直管段長(zhǎng)度的縮短，平均相對(duì)誤差呈遞增趨勢(shì)；當(dāng)直管段長(zhǎng)度大于3D時(shí)，平均相對(duì)誤差變化不大。此變化趨勢(shì)也可見(jiàn)圖2所示。

1.2.2  上游阻流件類型-DN150球閥+DN150變DN100漸縮管的實(shí)驗(yàn)研究

    阻流件類型為DN150球閥+DN150變DN100漸縮管的雷諾數(shù)一流出系數(shù)曲線圖如圖3所示，從圖中可以看出，隨著前直管段長(zhǎng)度的改變，流出系數(shù)基本不變，但略小于基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流出系數(shù)。

    從表2和圖4可以看出，在該工況下，雖然存在流出系數(shù)相對(duì)誤差，但前直管段長(zhǎng)度對(duì)流出系數(shù)的影響基本可以忽略，且相對(duì)誤差也不是很大。

1.2.3上游阻流件類型-DN150球閥+90°單彎頭+DN150變Dl00漸縮管的實(shí)驗(yàn)研究

    阻流件類型為DN150球閥+90°單彎頭+DN150變DN100漸縮管的雷諾數(shù)．流出系數(shù)曲線圖如圖5所示，從圖中可以看出，隨著前直管段長(zhǎng)度的縮短，流出系數(shù)呈遞減趨勢(shì)。

    從表3和圖6可以看出，隨著前直管段長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，流出系數(shù)相對(duì)誤差呈減小趨勢(shì)。

1.2.4上游阻流件類型-DN150球閥+90°單彎頭+DN150變DN100漸縮管+90°單彎頭的實(shí)驗(yàn)研究

    阻流件類型為DN150球閥+90°單彎頭+DN150變DN100漸縮管+90°單彎頭的雷諾數(shù)一流出系數(shù)曲線圖如圖7所示，流出系數(shù)均略大于基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流出系數(shù)，且改變前直管段長(zhǎng)度對(duì)流出系數(shù)的影響很小。

    從表4和圖8可以看出，平均相對(duì)誤差與前直管段長(zhǎng)度無(wú)明顯關(guān)系，且偏差均不大。

2V錐流量計(jì)和孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)的模擬仿真對(duì)比

    V錐流量計(jì)作為一種新型的差壓式流量計(jì)，其工作原理和孔板流量計(jì)相同。介質(zhì)通過(guò)V錐時(shí)，由于阻流件V錐的存在，使得流體的流過(guò)面積發(fā)生變化，從而流速發(fā)生變化。根據(jù)伯努利方程，流速的變化引起壓力的變化，該壓力的變化與介質(zhì)的流速之間存在一定的關(guān)系。因此，可通過(guò)測(cè)量錐體前后的差壓達(dá)到測(cè)量流體流量的目的。雖然與孔板原理一樣，但是最本質(zhì)的區(qū)別在于孔板為中心收縮型節(jié)流裝置，而V錐為邊壁收縮型節(jié)流裝置。

    測(cè)量范圍窄是制約孔板流量計(jì)使用的主要原因。一方面由于孔板的流出系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化而變化較大，另一方面孔板的突然節(jié)流導(dǎo)致孔板后產(chǎn)生較大的漩渦，該漩渦的存在直接導(dǎo)致測(cè)量的差壓信號(hào)噪聲較大；而V錐量量計(jì)克服了以上的缺點(diǎn)。如圖9所示，V錐流量計(jì)是由與管道同軸的內(nèi)部節(jié)流件V錐和取壓裝置組成，流體經(jīng)過(guò)時(shí)并不像孔板那樣突然改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，而是介質(zhì)隨著錐體的方向向邊壁收縮，該錐體起到調(diào)整介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)的作用，重塑了流束曲線，使流體的流動(dòng)更加穩(wěn)定。實(shí)踐證明，相比于孔板流量計(jì)，V錐流量計(jì)的流出系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化基本不變，且需要較短的前直管段。

    實(shí)流實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，即使上游存在各種不同類型的阻流件時(shí)，對(duì)于V錐流量計(jì)來(lái)說(shuō)只需3D的前直管段即可保證計(jì)量精度在±0.5%的范圍之內(nèi)．而對(duì)于孔板來(lái)說(shuō)則需要10D甚至30D的前直管段才能達(dá)到同V錐的同等精度。為了更好的從本質(zhì)上來(lái)分析兩種差壓式流量計(jì)的差異，采用CFD軟件Fluent分別對(duì)兩種流量計(jì)在上游存在相同阻流件（即球閥+900彎頭）時(shí)的情況進(jìn)行建模仿真。仿真的錐體和孔板部分的壓力云圖以及速度矢量圖如圖10至圖13所示。

對(duì)比圖10與圖12不難發(fā)現(xiàn)，V錐的下游取壓在錐體尾部，避開(kāi)了漩渦較大的區(qū)域，處在一個(gè)速度較為平穩(wěn)的區(qū)域。而孔板的下游取壓剛好處在漩渦區(qū)域，漩渦的存在導(dǎo)致了孔板下游的壓力信號(hào)的采集存在較大的干擾。因此，采用同樣的差壓變送器對(duì)兩種流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，V一錐流量計(jì)的差壓信號(hào)的信噪比要明顯高于孔板=

    如此，在流體流過(guò)、一錐時(shí)，流體介質(zhì)的方向會(huì)隨著錐體的邊壁慢慢向管壁收縮，如圖Il所示，流過(guò)錐體之后形成漩渦，無(wú)論錐體前端的流體的流動(dòng)是否得到充分發(fā)展，在錐體尾部還是會(huì)存在一個(gè)速度相對(duì)平穩(wěn)的區(qū)域。而對(duì)于孔板而言，它的這種結(jié)構(gòu)使得流束在管道中心突然收縮，在下游取壓處產(chǎn)生較大的漩渦，前端流體是否充分發(fā)展將會(huì)對(duì)漩渦的特性產(chǎn)生不確定性的影響，這就直接影響著差壓信號(hào)的測(cè)量。因此，在孔板和V錐流量計(jì)的上游均存在相同阻流件時(shí)，流體的未充分發(fā)展對(duì)V錐流量計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生的影響較小，而對(duì)于孔板產(chǎn)生的影響較大，即在保證同樣精度下，V錐所需要的前直管段相比于孔板要短。

3總結(jié)

對(duì)DN100球閥+DN100單彎頭，DN150球閥+DN150變DN100漸縮管，DN150球閥+900單彎頭+DN150變Dl00漸縮管，DN150球閥+900單彎頭+DN150變DN100漸縮管+900單彎頭這四種阻流件組合形式，通過(guò)改變前直管段長(zhǎng)度對(duì)V錐流量計(jì)的測(cè)量精度進(jìn)行實(shí)流實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)后直管段長(zhǎng)度不變時(shí)，隨著前直管段長(zhǎng)度變短，流出系數(shù)相對(duì)誤差隨之變大。為V錐流量計(jì)在以上四種阻流件組合條件下，前直管段長(zhǎng)度變化跟流出系數(shù)的變化趨勢(shì)圖和雷諾數(shù)跟流出系數(shù)的關(guān)系變化提供了參考。通過(guò)對(duì)V錐流量計(jì)和孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)的模擬仿真對(duì)比，得到當(dāng)孔板和V錐流量計(jì)的上游均存在相同阻流件時(shí)，流體的未充分發(fā)展對(duì)V錐流量計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生的影響較小而對(duì)于孔板產(chǎn)生的影響較大，即在保證同樣精度下，V錐所需要的前直管段相比于孔板要短。  

4摘要：

利用常壓氣體作為流動(dòng)介質(zhì)，以流出系數(shù)平均相對(duì)誤差、線性度和不確定度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)實(shí)流實(shí)演，研究上游組合管件對(duì)V錐流量計(jì)測(cè)量性能的影響。在上游相同阻流件條件下建模仿真，對(duì)v錐流量計(jì)和孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比．