借助计算流体力学(CFD)方法对旋进旋涡流量计进行了研究,获得了流量计内部流场信息,验证了在流量计工作范围内旋涡进动频率与流量之间良好的线性关系.重点对几种旋进旋涡流量计结构改进优化方案进行了分析,这些结构优化方案包括在旋进旋涡流量计起旋器入口加装导流叶片、改变扩张段的扩张角和改变收缩比.结果发现,加装导流叶片可以显著减小流量计压力损失,并可增加涡核的旋转强度,使得检测信号的强度得到增强,从而扩展了测量下限;收缩比和扩张角过大和过小对于流量计性能都不利,存在一个*佳值.
一、智能旋进旋涡流量计的结构
智能旋进旋涡流量计的结构已主要由四大部件组成。即由流量传感器(亦称主体结构》、温度传感器、压力传感器、流量计算处理导示组成、其中流量传感器由流量计壳体、旋涡发生体、压电传感器、除旋整流器组成
二、智能旋进旋涡流量计的原理
进人智能旋进旋涡流量计的气体,在旋涡发土体的作用下.产生漩涡流,漩涡流在文丘里管中旋进.到达收缩段突然节流,使旋涡加速;当漩涡流突然进人扩散段后.由于压力的变化,便旋涡流逆着面进方向运动:在进功么城内该信号匆率与流t大小成正比。根据这一原理,采取通过流量传感器的压电传感器检测出这一和率信号.并与固定在流虽计亮体上的沮度传感器和压力传感器检侧出的沮度压力信号一并送璧计算讥中进行处理,*终显示出被侧流量在标准状态下(t=20°C,Pa=101.325KPa)的体积流*。
旋进旋涡流量计又名为旋涡流量计,其工作原理是利用有规律的旋涡剥离现象来测量流体流量的。具体的就是通过在管道中垂直于流体流动方向插入一根非流线形的阻流体(也叫旋涡发生体),在流体的雷诺数到达规定的数值时,流体便会在阻流体两侧交替地分离并释放出两列规则的交错排列的旋涡涡街,在一定的流速范围内,旋涡的分离频率正比于流量。
如果设两列旋涡间的距离为h,同列相邻两个旋涡间的距离为L,则当h/L=0.281时,所产生的旋涡是周期性和稳定的。此时,对于图1所示圆柱形旋涡发生体产生的旋涡,其单侧频率f可表示为:f=St·(1)
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