金屬管浮子流量計仿真結果及實驗結果分析?
發(fā)布時間：2022-10-12 09:54:43
通過改變流量系數(shù)來改變流量值,進而調(diào)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(jīng)典的流量系數(shù)在0.9~1.0之間,選取包括邊界值在內(nèi)的5個流量系數(shù)來進行數(shù)值仿真,得到5組仿真數(shù)據(jù).在下面的分析中給出第5組數(shù)據(jù),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(jù)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(nèi)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(wěn)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(xiàn)象的存在使得流量比較大時浮子會出現(xiàn)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(jù)顏色分辨出環(huán)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(chǎn)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(jù)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(shù)據(jù).
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(shù)據(jù)、物理實驗數(shù)據(jù)進行比較可以得到表3.
