安装流量计之前应先清除管道中的焊渣等杂物。投入运行时,应缓慢开启流量计的上、下游阀门,以免瞬间气流过急而冲坏起旋器。当流量计需要有信号远传时,应严格按“电气性能指标”要求接入外电源(8~24)VDC,严禁在信号输出口直接接入220VAC或380VAC电源。用户不得自行更改防爆系统的接线方式和任意拧动各个输出引线接头。智能旋进旋涡流量计运行时,不允许随意打开后盖改动仪表参数,否则影响流量计的正常工作。定时检查流量计法兰处的泄漏情况。
流体力学控制方程和湍流模型
旋进旋涡流量计的流体动力特性可以用流体力学基本方程描述如下.
连续性方程与动量方程[13,14]:
流量计内部为湍流流动,需引入湍流模型.标准的k-ε湍流模型用于强旋流或带有弯曲壁面的流动时,会出现一定失真,因此本文选用RNGk-ε湍流模型.湍流模型和相关方程在文献[11]中有详细说明,感兴趣的读者可参考这篇文献.图4为流量计物理模型,计算区域总长度为447 mm,网格划分采用的是非结构化混合网格,在局部流动复杂部分对网格进行加密.网格数大约为80万.在旋进旋涡流量计的流通管道上设置五个压力检测截面1,2,3,4,5.截面1位于扩张段的中部,截面2位于扩张段上游5 mm处,截面3位于扩张段上游10 mm处,截面4扩张段上游15 mm处,截面5位于扩张段下游5 mm处.分别在每个截面距壁面6 mm处设置对称两点作为压力脉动信号采集点.
求解模型Solver设置为非耦合隐身算法,并设置为非定常流动.湍流模型是RNGk-ε湍流模型.设置流体物理属性:选择空气密度1.225 kg/m3.
边界条件:入口设为速度入口;出口边界条件设定为压力出口;压力值固定为1个大气压(101325 Pa);管壁及起旋器表面设为无滑移边界条件.流量从10 m3/h开始,然后取20 m3/h ,40 m3/h,再每间隔40 m3/h取一次(80 m3/h,120 m3/h,160 m3/h,200 m3/h和240 m3/h ),计算中对非定常迭代时间步长的选取需注意要比脉动周期小得多,小于1/10脉动周期.
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