均速管取压孔形状对输出静压的影响
2014-03-21尹震飚郭振新
仪表技术与传感器 2014年3期
谭 强,尹震飚,郭振新
(中煤科工集团重庆研究院,重庆 400037)
0 引言
均速管流量计是根据流体总压与静压的差计算出流体的速度从而计算出流量的,由于其具有永久压损小、结构简单、测量精度高、能够适用于大管道的测量等优点,现已被广泛应用于各种工业现场[1-2]。
但是伴随着均速管压损小的优点,带来的缺点则是输出的静压小[3]。尤其当管道内流体的流速较低时,若不选用精度很高的微差压变送器,流量测量的精度将得不到保证。这在一定程度上限制了均速管流量计的使用。
实践表明:均速管取压孔形状对输出静压的大小有一定的影响,通过优化取压孔形状可以获得更大的静压输出。但目前这方面还少有研究。为此,重点针对取压孔倒角的角度和深度,运用数值模拟方法来研究其对输出静压的影响,并通过试验进行验证,从而获得更优的取压孔形状。
1 控制方程
流体视为不可压缩流体。求解流体的需满足如下方程[4-5]。
连续性方程
▽v=0
动量守恒方程
式中:vi为流体的速度矢量,vi为流体平均速度分量;p为流体压力;ρ为流体密度;υ0为流体运动粘性系数。
式中:σij为克罗内克符号;vt为流体的湍流运动粘性系数。
能量方程

以上方程右边的前3项分别描述了热传导、组会扩散和粘性耗散带来的能量输运。
因工业上流体的流速较快,一般为湍流流动。为了准确模拟湍流需应用湍流模型。在多种湍流模型中由B.E.Launder,D.B.Spalding等提出标准k-ε模式能很好地模拟工程中的湍流形式并降低成本和节约时间[6]。……
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