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金属管浮子流量计仿真结果及实验结果分析
发布时间：2022-10-12 09:54:43
通过改变流量系数来改变流量值,进而调整金属管浮子流量计入口及出口条件来使浮子组件达到受力平衡.经典的流量系数在0.9~1.0之间,选取包括边界值在内的5个流量系数来进行数值仿真,得到5组仿真数据.在下面的分析中给出第5组数据,亦即当浮子受力达到平衡时的压力场和速度场分布情况(见图5和图6)..
1压力场分析
图5为迭代收敛后流量传感器压力场等势图和压力分布图,左边光柱从上至下表示压强从大到小，据图5分析如下:
(1)传感器流场上游的压强大于下游的压强;
(2)浮子最大直径处下游压强最小;
(3)浮子最大直径处,流场压强变化梯度最大;
(4)最大压强在内直管垂直段的底部;
(5)浮子最大直径处上下两部分形成很大的压差,这是使浮子稳定在这一高度的主要作用力;
(6)浮子底部左右压力不对称，这种不对称现象的存在使得流量比较大时浮子会出现振动.
2.速度场分析
图6为迭代收敛后传感器速度场等势图和矢量图.图中左边光柱从上至下表示速度由大至小.由图6.分析如下:
(1)据颜色分辨出环隙流通面积最小处及下游靠近锥管壁的流场速度最大,前者是流通面积减小导致速度增大,后者则是因为流场方向的改变引起的,特别是此处可能产生漩涡,导致有效流通面积减小,流体被挤向管壁,使得此处速度增大;
(2)流场下游,外直管左下角速度较小,主要是因为流场的出口在右边，由于出口压力小，流体流动都趋向出口;.
(3)浮子的最小截面处,流场速度存在较大的变化.
3.浮子组件受力定k分析
根据设计初样给出的浮子材料及尺寸结构,可得浮子重力为5.97N.从FLUENT的受力报告中可以得到表2所示数据.
4.物理实验及结果分析
为了进一步验证金属管浮子流量计传感器流场仿真结果,需要进行.物理实验.按照设计图纸加工设计模型,加工完后,配上流量显示仪表,在标准装置上进行实验.实验利用标准表法,标准表选择电磁流量计(精度0.2级).结合仿真流量数据、物理实验数据进行比较可以得到表3.
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