牛志娟，赵　奇，杨雪峰

（四川大学化学工程学院，四川成都610065）



环槽流量计的数值模拟与优化

牛志娟，赵奇，杨雪峰

（四川大学化学工程学院，四川成都610065）

摘要：研究流量计内部流场和结构优化，对改善流量计的测量性能和提高测量精度，具有重要的现实意义。将计算流体力学（CFD）仿真试验应用于一种新型差压流量计——环槽流量计，考查不同等效直径比β、前端和尾部长度、等直径段长度以及雷诺数对环槽流量计的流出系数和压力损失的影响。结果表明：随着雷诺数的增加，流出系数逐渐增大并达到稳定值；随着β增大，流出系数先增大后减小；前端及尾部长度对流出系数影响不大，但尾部长度越大，永久压损越小；等直径段长度越小，永久压损越小。根据结果拟合出环槽流量计流出系数的公式，CFD数值模拟作为一种辅助设计和标定手段，有助于指导环槽流量计的现场测试。

关键词：环槽流量计；压力损失；流出系数；数值模拟；测试

0　引言

差压流量计是使用面最大最广的一种流量计，大约占我国流量计使用量的60%。以标准孔板和喷嘴为代表的传统的节流式差压流量计有以下缺点[1]：范围度窄，量程比一般仅为3∶1～4∶1；测量重复性和准确度不高；现场安装条件要求高，需要较长的直管段，难以满足要求；易产生堵塞、信号失真；压力损失大。2003年3月国际标准化组织（ISO）正式公布了差压流量计的最新国际标准，对差压流量计提出了更为苛刻的要求[2]。20世纪80年代中期由美国McCrometer公司设计的V锥流量计克服了以上缺点，V锥流量计采用边壁节流[3]，具有一定的流动调整能力，避免流动分离，上游无需太长的直管段，具有自清扫能力，可用于脏污介质[4]。……