基于FLUENT下双声道超声波流量计最优声道研究

通过FLUENT仿真模拟,建立组合双弯管及收缩管道仿真模型,研究双声道超声波流量计安装位置和雷诺数对于管道内流体速度场的影响。通过流量计的相对误差及修正系数的计算,定量分析流量计的最佳安装角度以及最优声道位置。模拟结果表明,组合弯管和收缩管与超声波流量计的安装位置至少为20D才能保证管道内流体充分发展;流量计安装角度在45°时能够最大限度覆盖更多的速度区域,保证测量的精确度;通过修正系数随雷诺数的变化情况得出双声道超声波流量计的最优声道位置为距管道截面中心0.225D处。研究结论适用于不同类型管道结构,有助于超声波流量计的优化设计以及工业应用中测量精度的提高。     

质量流量计替代计量罐在异丁烯介质上的应用

质量流量计是一种非常重要的流量测量仪表,由于其采用是直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的应力方式进行测量质量流黉,圜此不会因为工艺介质的温度压力和密度的变化而影响到质量流量计的测量结果。异丁烯介质是一种容易随着压力和温度而改变物理形态的物质,通过计量罐对其进行计量,很容易造成计量的误差,从而影响到整个生产工艺,提高生产成本。本文研究了质量流量计在异丁烯介质上的应用,试图寻求质量流量汁运用在异丁烯介质方面的益处。     

多通道超声波气体流量计的数学模型

在超声波气体流量计的实际测量中,多种不同因素引起流量测量的误差,其中流场分布是引起误差一个很重要的原因。采用多通道流量计可以较好地克服这一影响。但由于流体具有粘滞性,管道截面上不同半径处的流体速度各不相同,所以声通道测量的流体平均流速与实际管道中流体的面平均流速仍存在差异。对多通道超声波气体流量计的数学模型进行了研究,通过理论计算多通道超声流量计各通道的动力校正因子及权系数,由测得的若干超声传播路径上的线平均流速计算得到面平均流速,从而提高流量的测量精度。并将此应用于研制的四通道流量计中,进行了实验验证。     

流量计的选配及应用

针对不同的流体介质、流量范围,选择合适的流量计,可以实现节能降耗;管道的制作安装,要严格按规范操作,选择压损小的流量计及管道制作工艺是减少介质输送能耗的保障。     

涡街流量计在蒸汽、空气及水介质下的仿真分析

利用计算流体力学数值计算仿真方法,对涡街流量计在蒸汽和空气两种气体流体介质下进行了仿真分析,与水为介质的液体流场进行分析比对,发现由于受气体可压缩性等物理特性影响,涡街流量计的流场存在差异,影响了涡街流量的计量性能,最终引起仪表系数在不同介质条件下存有偏差,并对流场分析结论进行了实验验证。     

超声波流量计在能源检测中的选型及应用

超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体的速度式流量仪表。文章主要讨论用于测量封闭管道液体流量的便携式超声波流量计,对时差式超声波流量计和多谱勒式超声波流量计进行了研究分析,结合多年的实际应用经验,系统阐述了超声波流量计的工作原理;从仪表性能、被测介质性质等方面总结了选用超声波流量计的原则,并对应中如何选择布置测点、安装、维护提出具体建议,为用户合理选择和应用超声波流量计提供了一些可以借鉴的经验和方法。     

竖直管道内冰浆流体流动特性的数值模拟

为研究竖直管道内冰浆流体流动特性,采用基于颗粒动力学理论的两相流双流体模型,通过CFD模拟研究了竖直管道内冰浆流体的等温流动过程。结果表明,在竖直管道内冰浆湍流输送过程中,流速沿管道中心轴线处近似呈对称分布。当冰浆流速较低时,管道截面处冰粒子的速度分布梯度较小,浓度分布趋于均匀,而随着冰浆流速升高,冰粒子的流场及浓度场均呈现出一定的梯级分布:管道近壁面处冰粒子浓度较低,而管道中心处冰粒子浓度较高,并在略偏于管道中心轴线位置处冰粒子浓度达到峰值。竖直管道内冰浆流体的流向变化对速度分布影响较弱,但对冰粒子浓度分布会产生一定影响,进而使得冰浆流体的管道压降在不同流向时存在着一定差异。     

基于CFD的单座调节阀流速分布数值模拟研究

为较好地解决流量计量检测及工业过程控制中单座调节阀的流场扰动问题,基于CFD技术并通过建立数学模型的方法,对管道水平安装方式下流体流过单座调节阀时的流速分布（指阀前及阀后直管段中的流速分布）进行了数值模拟研究,得到了相同开度不同流量及相同流量不同开度下距离单座调节阀不同的位置处的流速分布（沿管道径向的垂直于管道的流速分布）,分析了单座调节阀对流场扰动产生的原因。结果表明,单座凋节阀对其前直管段流体的扰动较小,对其后直管段流体流场的扰动不仅与单座调节阀的开度及流过单座调节阀的流体流量有关,而且与单座调节阀后直管段的长度有关;在此基础上,提出了削弱流场扰动对流量计计量性能影响的方法,该方法为易受流场扰动的流量计的安装、装置的设计及计量检定等提供了有力的参考依据。     

叶轮顶隙影响液体涡轮流量计性能的CFD仿真研究

涡轮流量计性能会随着被测流体粘度的增大而变差,为了降低介质粘度对涡轮性能的影响,采用计算流体力学(CFD)仿真的方法,通过适当地增大顶端间隙,实现了对涡轮流量计参数的定量优化,并从叶轮尾部流场、叶片表面压力场及叶轮受力情况等方面分析了不同的叶轮顶端间隙对叶轮性能产生影响的机理。     

如何用好涡街流量计

从20世纪70年代涡街流量计开始应用,到现在已有30多年的时间,其技术性能得到了迅猛发展。它以测量介质种类多,准确度高,管道压损少,在长期运行中基本不需要维护等诸多优点,大有取代孔板的趋势。涡街流量计的发展如此之快,是由它的测量原理和结构所决定的。涡街流量计利用“卡门涡街”原理制成,垂直与管道插入一个非流线型柱状物体,当流体以大于一定速度流过时,流体在柱状物体后会产生有规律的震荡运动,形成两列非对称的漩涡列,如图1所示。漩涡分离的频率与速度成正比。f=St×V/d式中:f——漩涡分离频率;St——系数;V——流速;d——柱体的…     

科氏流量计测量管固有频率在线预测方法

提出了一种基于幅值变化期信号特征参数识别的科氏流量计测量管固有频率在线预测方法,该方法对测量管固有频率变化时引发的过渡期振动信号进行两次整周期采样,进而通过傅里叶变换获得反映所采样信号特征的虚部与实部参数,并根据所建立的基于信号特征参数的固有频率改变量计算模型,计算出测量管当前固有频率。对所提出方法进行了实验验证。该方法可用于科氏流量计振动控制中,帮助其将驱动频率快速、精准地调整到固有频率上,从而提高科氏流量计在复杂多变工况下的测量可靠性。     

科氏质量流量传感器性能优化技术与发展

基于科氏质量流量传感器敏感结构设计原理,将具有不确定度分布的科氏质量流量传感器结构参数、被测流体的密度以及测量管的密度作为输入参数,科氏质量流量传感器的固有频率以及检测灵敏度作为输出参数.通过量化各输入参数的离散程度,采用随机收敛分析决定输入参数组合的数量,最终建立了基于样本的随机模型.在考虑加工尺寸误差的同时,详细评估了科氏质量流量传感器各结构参数对其检测灵敏度以及固有频率的相对影响程度,从而获得了其影响的关键因素,为相应传感器敏感结构设计与优化提供一定的理论依据.     

一种科里奥利质量流量计的信号处理方法

本提出了一种新的科里奥利质量流量计信号处理方法,从含有各种噪声干扰的信号中,准确测得质量流量.采用多抽--滤波器,对流量计中的两个传感器的输出信号进行滤波,以减少随机噪声的影响,并减少采样数据;采用自适应陷波滤波方法,以抑制确定性噪声的干扰,测得流量管振动基频的频率,并跟踪其变化。采用离散傅里叶变换方法,计算振动管基频处的相位差和时间延迟,从而测得质量流量。仿真结果证明了本所提方法的有效性和准确性。     

Model-based correction of Coriolis mass flowmeters

Coriolis mass flowmeters (CMF) are direct mass flowmeters and form a real mean along the flow profile. They do not exploit secondary physical properties of the specific liquid, such as fluid velocity and fluid density in the measuring process, but directly exploit the primary property inertia to measure mass flow. However, there is some evidence from field applications that the devices, in particular those using a single straight pipe, suffer from parameter variation. Therefore, the flowmeter has to be carefully adjusted with respect to physical properties of the liquid, operating conditions, and site installation. When modeling the CMF using two oscillatory systems referring to the first and second mode, the mass flow enforces the coupling of these oscillatory systems. In the ideal case, the coupling is only affected by the mass flow. Detailed analysis, however, reveals that asymmetries in installation, sensors, actuators, as well as pipe-inhomogeneities heavily contribute to this coupling and thus lead to a parameter variation. In this paper, a model-based approach is presented to identify the parameters of the model using an auxiliary excitation of the system.     

Structural Influence on the Performance Based on Uncertainty Analysis for Coriolis Mass Flowmeter

Structure parameters of Coriolis mass flowmeter play an important role in both the theory and practical applications of accurate measurements. They are not precisely known due to the manufacturing error, but the values thereof lie within the allowed range. This paper is mainly focussed on evaluating the relative impact of structure parameters on performance including the inherent frequency and sensitivity of Coriolis mass flowmeter. In this paper, the inherent frequency and sensitivity of Coriolis mass flowmeter driven by electromagnetic excitation are established, respectively. The sample-based stochastic model is established to investigate the relative influence on performance for Coriolis mass flowmeter considering uncertainty distributions of structure parameters. The results reveal the relative influences and give the key influence parameters, which are verified by simulation experiments. The results can be used as a reference for design and optimization of Coriolis mass flowmeter.     

基于ARM的科氏质量流量计远程监控系统

设计一种基于ARM微控制器的科氏流量计远程监控系统,利用以太网组建一个控制网络,基于三维力控组态软件开发设计,上层用户可通过三维力控操作控制网络中的任何一个嵌入式设备来远程监控工作现场的科氏流量计,嵌入式设备与现场的科氏流量计之间用CAN总线挂接。该系统充分利用三维力控、ARM以及CAN总线的优点,具有较好的应用前景。     

35MPa/70MPa加氢机用科氏质量流量计阻力特性数值模拟与实验研究

针对科氏质量流量计对介质的阻力在35MPa/70MPa加氢机加注主管路流动总阻力中占比最大的问题,进行了科氏质量流量计在加氢机运营工况下的数值模拟与实验研究。建立了包括入口段、测量管和出口段3个流动区域的科氏质量流量计的数学模型,在加氢机质量流量1~9kg/min时进行了数值模拟分析研究,得到了科氏质量流量计的压力分布和流速分布,根据压力和流速计算得到了科氏质量流量计阻力系数。计算结果与实验结果的对比表明两者能够较好吻合,阻力系数相对误差小于5%。     

射流流量计的数值仿真研究

利用FLUENT软件建立了射流流量计的三维结构模型,并对射流流量计的流量特性进行了仿真研究.在不同雷诺数条件下通过对流场的观测,分析了射流振荡的过程;通过监测分流劈两边的流速,获得了流体的振荡频率,建立了流速与振荡频率的函数关系,并分析了流量计的压力损失.该方法可为射流流量计的结构改进和优化设计提供一种有效的途径.     

科氏质量流量计测量含气液体流量关键技术综述

含气液体流量测量是科氏质量流量计面临的测量难题,对科氏质量流量计的驱动技术、信号处理技术都提出更高的要求。从驱动、信号处理、误差修正这3大核心技术出发对科氏质量流量计测量含气液体流量进行综述,分析含气液体流量下,驱动、信号处理以及误差修正技术的难点,并针对难点总结出含气液体流量下最佳的驱动技术、信号处理技术和误差修正技术。分析含气液体流量科氏质量流量计原始测量误差大的原因以及采用修正方法修正后的测量精度依旧无法达到单相流测量精度0.1级的原因,为提高科氏质量流量计测量含气液体流量的准确度提供参考。     

基于数字锁相环的科氏质量流量计信号处理方法

针对科里奥利质量流量计信号处理中存在的问题 ,即信号频率在小范围内变化和信号易受谐波干扰 ,采用基于数字锁相环的方法处理科氏质量流量计的信息 ,跟踪信号频率的变化 ,计算相位差。对美国专利提出的方法进行了改进 ,做了仿真。仿真结果表明 ,在有谐波干扰的情况下 ,数字锁相环方法可以准确地跟踪信号频率的变化和计算相位差。本文还对计算误差进行了分析