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介质粘度对涡轮流量计系数影响

发布时间:12/29/2019

介质粘度对涡轮流量计系数影响 ? ? 流体粘度变化是影响涡轮流量计特性曲线、线性度的重要因素。为了拓展其应用范围,国内外学者对涡轮流量计在不同粘度介质中的特性进行了大量的理论研究和试验研究。对这方面的研究工作进行过总结,但受到流体力学理论发展的限制,过去的研究通常以试验为主,或者通过解析的方法进行研究。国内孙立军等利用标准称重法和标准表搭建了标定试验台研究粘度对测量精度的影响,测量介质分别为水、柴油和甲基纤维素水溶液,其中甲基纤维素水溶液的运动粘度为4.816×103m2s,利用活塞式标准体积管研究了粘度对流量计仪表系数的影响,其标定介质运动粘度范围为1×106m2/s~2.10×10m2/s之间,得到了涡轮流量计测量粘性介质时的特性曲线。基于叶轮力矩平衡原理的解析方法是利用一元流动理论或者翼形理论以及二元边界层理论和叶栅理论针对叶轮不同部位计算驱动力矩和粘性阻力矩,计算中一般根据经验公式确定各力矩。其中YXu的理论模型在预测仪表系数方面与试验得到了很好的吻合,并认为误差主要来自轴承摩擦阻力矩计算不准确的影响。 计算了稳定状态下的气体涡轮流量计内部流场,分析了儿何结构等对内流场的影响。孙立军国和王振等应用 Fluent软件在忽略轴承摩擦阻力矩的情况下数值预测了轴向式和切向式涡轮流量计的流量仪表系数,但他们提出的方法还是基于 试算的原则,通过预估转动速度不断接近力矩平衡点。本文所提出的数值标定方法基于暂态非定常过程的数值标定方法,同时考虑轴承阻力矩的影响。 ? 1、基于暂态非定常数值模拟的涡轮流量计标定方法 1.1暂态非定常湍流控制方程 涡轮流量计数值标定就是确定涡轮流量计在给定流量下的稳定旋转速度,本文提岀的数值标定方法采用暂态非定常数值模拟,开始阶段给定较小的转动速度,标定过程中涡轮转动速度不断变化,相应的旋转参考坐标系的角速度也随之变化,通过判断每个转速下的力矩是否平衡以确定其稳定转速对于涡轮流量计中的静止部件(前后直管段和整流器)可以采用纟色对坐标系下流体微团的连续方程和动量方程进行计算,但对于叶轮内部的流动,则采用非惯性坐标系作为参考坐标系进行讨论 ?

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