logo nu Map
網(wǎng)站首頁(yè)公司簡(jiǎn)介產(chǎn)品展示企業(yè)動(dòng)態(tài)產(chǎn)品報價(jià)技術(shù)文章在線(xiàn)留言聯(lián)系我們
江蘇恒大儀表有限公司
導航菜單
流量計系列
· 智能電磁流量計
· 插入式電磁流量計
· 分體式電磁流量計
· 衛生型電磁流量計
· 阿牛巴流量計
· 畢托巴流量計
· V錐流量計
· 渦街流量計
· 旋進(jìn)旋渦流量計
· 孔板流量計
· 渦輪流量計
· 轉子流量計
· 橢圓齒輪流量計
· 平衡流量計
· 彎管流量計
· 楔形流量計
· 靶式流量計
· 節流裝置
· 熱式氣體質(zhì)量流量計
· 一體化孔板流量計
· 超聲波流量計
· 氣體渦輪流量計
· 金屬管浮子流量計
· 溫壓補償渦街流量計
· 一體化威力巴流量計
· 蒸汽流量計
· 閥門(mén)組
溫度儀表系列
· 熱電阻
· 熱電偶
· 溫度變送器
· 雙金屬溫度計
壓力儀表系列
· 壓力變送器
· 差壓變送器
· 壓力真空表
· 精密壓力表
· 膜盒壓力表
· 隔膜壓力表
· 耐震壓力表
· 不銹鋼壓力表
· 電接點(diǎn)壓力表
校驗儀表系列
· 校驗仿真儀
· 多功能校驗儀
· 精密數字壓力計
· 全自動(dòng)校驗裝置
· 智能壓力校驗儀
· 手(電,自)動(dòng)氣壓源
· 手(電,自)動(dòng)液壓源
液位儀表系列
· 密度計
· 液位變送器
· 鍋爐液位計
· 磁翻板液位計
· 超聲波液位計
顯示,記錄儀表系列
· 智能巡檢儀
· 智能調節儀
· 無(wú)(有)紙記錄儀
· 安全柵、隔離器
料位開(kāi)關(guān)/料位計
· 料位計
· 料位開(kāi)關(guān)
mulu
搜索 請輸入關(guān)鍵字
聯(lián)系我們
江蘇恒大儀表有限公司
    址:江蘇省金湖工業(yè)園區
    編:211600
    話(huà):0517-86500336      
                        86500226
    真:0517-86800636
聯(lián)系人:楊經(jīng)      
手機13915187193(微信同號)
E-mail:jshdyb@163.com
 
技術(shù)文章

氣體渦輪流量計數值模擬與實(shí)驗測試方法


發(fā)布日期:2024-05-27 點(diǎn)擊:196次
  氣體渦輪流量計是一種速度式的流量傳感器,具有測量精度高、量程范圍廣、可靠性好以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)我國西氣東輸工程的全線(xiàn)貫通,縱橫交錯的天然氣管網(wǎng)使我國形成世界上天然氣管網(wǎng)。氣體渦輪流量計被廣泛應用于天然氣管網(wǎng)中的貿易計量,市場(chǎng)前景廣闊。氣體渦輪流量計的結構改進(jìn)及其性能優(yōu)化在流量計量領(lǐng)域具有十分重要的應用價(jià)值與現實(shí)意義。
  將氣體渦輪流量計前整流器的葉片截取合適切角,發(fā)現當葉片切角參數為0.25時(shí)流量計的性能最好。對前整流器結構進(jìn)行分析,得到了流量計壓力損失和線(xiàn)性度誤差均為最小時(shí)前整流器的葉片數與長(cháng)度。在前導流體研究方面.將前導流體直徑、前導流體與輪轂間距作為改進(jìn)參數,比較了不同結構參數下氣體渦輪流量計的性能指標。用流線(xiàn)型前導流體結構代替傳統半球形前導流體,使得流量計的壓力損失降低了近33%。一種三葉片長(cháng)螺旋葉輪結構,流量計測量的重復性明顯提高,測量的相對示值誤差明顯降低;陧憫娣ê驼辉囼灧,得出了影響流量計性能的葉輪結構參數順序為:葉輪頂端半徑>葉輪葉片數>葉輪輪轂長(cháng)度>葉輪輪轂半徑。在后導流體方面,優(yōu)化了后導流體的葉片倒角。發(fā)現流量計的壓力損失隨著(zhù)葉片倒角的增大而增加。通過(guò)數值模擬對流量計內部的流場(chǎng)特征進(jìn)行分析,發(fā)現后導流體產(chǎn)生的壓力損失達到了總壓力損失的55%。
  綜上所述,前人對氣體渦輪流量計的研究主要集中在葉輪、前整流器與前導流體部分,而對后導流體與表芯支座的結構改進(jìn)及其性能優(yōu)化目前還較為少見(jiàn)。實(shí)際上,后導流體在流量計中對流體起到穩流和導流的作用,表芯支座是固定葉輪的主要結構,它們均會(huì )對流量計的性能產(chǎn)生影響。因此,以TM80氣體渦輪流量計為對象,采用數值模擬與實(shí)驗測試相結合的方式,研究流量計內部的流場(chǎng)特.征,提出針對表芯支座和后導流體的結構優(yōu)化方案,進(jìn)而評估優(yōu)化前后流量計的性能指標,探索出提高流量計計量性能的方法。
1.數值模擬方法
  氣流在氣體渦輪流量計內部的流動(dòng)遵循流體力學(xué)的基本方程,即滿(mǎn)足流體運動(dòng)的質(zhì)量守恒方程和動(dòng)量守恒方程。質(zhì)量守恒方程和動(dòng)量守恒方法表示為:
 
  式中:xi,xi為空間坐標分量,ui,uj為流體流動(dòng)速度分量:p為靜壓,pij為應力張量ƒi為體積力分量。
  由于流量計結構十分復雜,氣流在流量計內部的運動(dòng)往往呈現湍流狀態(tài)。為了實(shí)現對湍流的模擬,需要額外引入湍流模型。本文選取RNGk-ε模型作為湍流模型,其湍流動(dòng)能h和耗散率ε的輸運方程表示為:
 
  式中:Gk表示平均速度梯度所產(chǎn)生的湍流動(dòng)能.αε,αk分別表示ε和h的擴散率,C1ε、C2ε為系數。
  由于氣流運動(dòng)與葉輪旋轉存在相互作用,需要引入扭矩模型根據力矩平衡原理,葉輪旋轉的運動(dòng)方程可以表示為:
 
  式中:J為葉輪慣性力矩,單位為kg·m2;dɷ/dt為葉輪角加速度,單位為rad/s2;M1為流體對葉輪驅動(dòng)力矩;M2為軸承摩擦阻力矩,單位為N·m;M3為黏性阻力矩,單位為N·m;M4為磁阻力矩,單位為N·m;t為時(shí)間,單位為s。
  采用Fluent軟件求解流量計內部氣流的運動(dòng)方程。為了消除管道進(jìn)口段效應對模擬結果的影響,在流量計的進(jìn)出口均增加了10D的直管段(D為機芯直徑)。由于給定了流體的體積流量,進(jìn)口采用速度進(jìn)口邊界條件,進(jìn)口平均速度通過(guò)u=Qv/A確定,方向與進(jìn)口直管段截面垂直;出口為大氣壓,壁面采用無(wú)滑移邊界。為了求解葉輪旋轉運動(dòng)方程,把整個(gè)計算區域分解為靜區域和葉輪旋轉的動(dòng)區域,動(dòng)區域和靜區域之間采用多重參考模型(MRF)耦合葉輪采用滑移邊界條件,與旋轉區域具有相同的轉速。葉輪旋轉區域與前后靜區域之間的表面定義為interface邊界,便于與其他流域進(jìn)行信息交換。
2.測試方法
  測試采用標準表法氣體流量標準裝置。實(shí)驗裝置主要由羅茨流量計、
氣體渦輪流量計、穩壓氣罐、氣動(dòng)閥門(mén)、氣泵和控制系統等組成,如圖2所示。實(shí)驗通過(guò)遠程操作PLC設備,調節氣動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度,實(shí)現對氣體體積流量的控制。羅茨流量計作為標準表,其工作量程為0~250m3/h,流量控制精度為0.5級。氣體渦輪流量計作為待測流量計,其測量精度等級為1級,工作量程為13m3/h~250m3/h,量程比為20:1。差壓計的兩個(gè).測壓口分別安裝在待測流量計的前后直管段3D處,其量程范圍為土3000Pa.測量精度等級為1級。氣泵與氣動(dòng)閥門(mén)相連,能夠產(chǎn)生相對穩定的負壓。根據國家計量檢定標準,氣體渦輪流量計需檢定13m3/h、50m3/h、100m3/h和250m3/h等特征流量點(diǎn)。每個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行多次測量,實(shí)驗結果得到標準表和被測流量計的壓力損失、脈沖數、體積流量以及單流量點(diǎn)的測量時(shí)間,數據處理后得到儀表系數和最大示值誤差等指標,進(jìn)而評估氣體渦輪流量計的計量性能。
 
相關(guān)新聞:
V錐流量計的工作原理是怎樣的
氣體渦輪流量計的優(yōu)缺點(diǎn)
孔板流量計特點(diǎn)都體現在哪里
流量計系數對計量誤差的影響
旋進(jìn)旋渦流量計信號處理方法研究
電磁流量計在使用中應注意的哪些方面
插入式流量計測量方法
孔板流量計的特點(diǎn)及安裝
氣體渦輪流量計數值模擬與實(shí)驗測試方法
電磁流量計故障類(lèi)型及檢查流程
江蘇恒大儀表有限公司  版權所有     地址:江蘇省金湖工業(yè)園區   郵編:211600
           電話(huà):0517-86500226   86500336 傳真:0517-86800636   手機:13915187193    聯(lián)系人:楊經(jīng)理
E-mailjshdyb@163.com   GoogleSitemap   baidusitemap 網(wǎng)址:http://www.fightingfishmedia.com