當(dāng)前位置:江蘇璽達(dá)儀表有限公司>>公司動態(tài)>>測量低粘度流體介質(zhì)金屬管轉(zhuǎn)子流量計的仿真研究
金屬管浮子流量計是傳統(tǒng)的變截面流量計。 它具有許多優(yōu)點,例如結(jié)構(gòu)簡單,操作可靠,壓力損失小且穩(wěn)定,流體介質(zhì)速度低。 目前,金屬管浮子流量計的設(shè)計是根據(jù)經(jīng)典的浮子流量公式計算的,其中流量系數(shù)α受浮子形狀和雷諾數(shù)等多種因素的影響,需要進(jìn)行實驗校準(zhǔn)才能確定。 。 這種設(shè)計方法需要大量的實驗,價格昂貴,周期長并且數(shù)據(jù)有限。 為了深入研究金屬管浮子流量計的工作機(jī)理,作者采用數(shù)值計算流體力學(xué)方法對金屬管浮子流量計進(jìn)行了數(shù)值模擬。 通過建立仿真模型,建立了數(shù)值實驗平臺,對金屬管浮子流量計的機(jī)理進(jìn)行了研究,并對傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。 同時,它為金屬管浮子流量計提供了一種低成本,短周期的設(shè)計方法。
闡述了金屬管浮子流量計的工作原理。 在垂直錐形管中,放置了一個阻力構(gòu)件,一個浮子。 當(dāng)流體從底部到頂部通過錐管時,由于浮子的前向容積會產(chǎn)生壓力差,從而在浮子上產(chǎn)生向上的力。 同時,由于流體的粘性,它會在浮子上產(chǎn)生粘性力。 當(dāng)兩個力的合力大于浮子本身的重力時,浮子將向上上升。 同時,浮子和錐形管之間的環(huán)形流動面積將增加,流速將減小。 當(dāng)達(dá)到平衡時,浮子將保持在一定的高度。 傳統(tǒng)的金屬管浮子流量計設(shè)計是使用經(jīng)典的浮子流量公式計算的,即
其中:qv是浮子流量計的體積流量; α是流量系數(shù); D0是浮子很大的上游表面的直徑; h是浮子在錐管中的垂直位置; φ是錐管的夾角; Vf是浮動體積; ρf是浮法材料的密度; ρ是流體的密度; AF是垂直于流向的浮子的非常大的橫截面積。
1.2計算流體動力學(xué)及其控制方程
計算流體動力學(xué)(CFD)是一項使用計算機(jī)求解描述流體流動規(guī)則的控制方程的技術(shù)。 它涉及流體力學(xué),計算方法和計算機(jī)圖形處理。 為了簡單起見,作者以不可壓縮的湍流為例,編寫了作者使用的k-ε模型的一般形式的流體控制方程。 在直角坐標(biāo)系中,流量可以由連續(xù)性方程和雷諾時間平均N-S方程確定。
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