双锥流量计流出系数特性的数值模拟与试验研究
2013-09-21梁佳娜梁国伟朱文君钱浩涵
实验流体力学 2013年2期
梁佳娜,梁国伟,朱文君,钱浩涵
(中国计量学院计量测试工程学院,杭州 310018)
0 引言
传统的差压式流量计(孔板、喷嘴)由于发展技术成熟,标准化程度高,结构简单,价格低廉而被广泛应用。但在应用中也渐渐发现其不少难以克服的缺点,例如:流出系数不稳定,压损大,量程比小,现场安装条件高等[1-3]。直到上个世纪80年代V形内锥流量计的出现使得人们对于节流装置的优化改进工作有了质的飞跃,它不再是将流体迅速收缩到管道中心轴线附近,而是利用V锥将流体逐渐节流收缩到管道内壁,其节流件也不再是一个使流体突然改变流动方向的阻挡物[4]。这样有效减少了压力损失,提高了测量精度。国内外大量的研究也证明了内锥流量计具有较强的整流能力、较短的直管段要求、测量重复性好、压损小等优点[5-8]。
本研究的双锥流量计是在V锥节流件设计理念基础上提出的,其结构由前后两个锥角相等的锥体与中间带有支撑件、长度为20mm的圆柱体组成。该圆柱体与测量管内壁形成一段流动相对稳定的环形喉部。它的前锥角具有和V锥一样的优点,能对来流的速度分布有一个调整过程,一定程度上抵御上游来流条件变化对测量精度的影响。同时它的尾部不像V锥那样形成钝体导致流动分离,而是通过一段圆柱体连接一个同角度的锥体,这对尾部的流体有一定的导流作用,防止流动分离,减少旋涡,从而有效地降低压力损失。双锥流量计作为一种新出现的差压流量计,在如今提倡节能的社会中具有较好的应用前景。……
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