上游阻流件对孔板流量计性能的影响

利用常压气体作为流动介质,以流出系数平均相对误差、线性度和不确定度为评价指标,通过实流实验,研究上游组合管件对孔板流量计测量性能的影响。根据不同的上游阻流件对孔板流量计测量精度的影响进行了实流实验研究。根据实验结果,为保证相对误差在可接受范围,给出对于不同形式的上游组合管件孔板流量计对前直管段长度的建议。     

上游阻流件对V锥流量计性能的影响

利用常压气体作为流动介质,以流出系数平均相对误差、线性度和不确定度为评价指标,通过实流实验,研究上游组合管件对V锥流量计测量性能的影响。在上游相同阻流件条件下建模仿真,对V锥流量计和孔板流量计的结构进行对比。     

上游单弯头对内锥流量计性能影响的仿真与实验研究

旨在获取上游安装单个90°弯头条件时内锥流量计所需要的最短直管段长度.将计算流体动力学数值仿真和实流实验有机结合,通过数值仿真揭示速度场与压力的分布信息,预测上游弯头及直管段长度对内锥流量计流出系数的影响规律,并结合实流实验进行验证.仿真和实验的介质均为常温水,雷诺数范围分别为0.498×105～4.98×105和0.14×105～5.1 × 105.实验包含基线实验与弯头实验两种类型,以基线实验为基准,其中节流比分别为0.45/0.65/0.85,利用平均流出系数相对误差及附加不确定度作为安装条件影响的主要评价标准,给出上游单个90°弯头的直管段长度,并与国外研究结论进行了比较.     

单弯头条件下A+K流量计前直管段长度研究

A+K平衡流量计是由美国国家航空航天局马歇尔航空飞行中心设计发明的一种新型的差压式流量仪表,与其他的差压式流量计相比,它具有精确度高、量程比宽、直管段短等多项优点.本文针对其所需的直管段长度短的优点,研究了等效直径比分别为0.25/0.45/0.7,口径为50 mm的3种结构的A+K平衡流量计,在上游安装单个90°弯头时所需的最短直管段长度.通过对实流实验和仿真实验获取的数据结果进行定性和定量的分析来预测上游安装单个90°弯头时不同直管段长度对A+K平衡流量计流出系数的影响,并将平均流出系数相对误差和附加不确定度作为单弯头安装条件对流量计性能影响的评价指标,最后给出上游安装单个90°弯头的最短直管段长度.     

上游双弯头对内锥流量计性能的影响

为提高对内锥流量计安装与使用条件的认识,开展了上游连续两个90°在同一平面成S型结构和互成垂直平面上弯头的数值仿真与实流实验研究.研制了实验样机一套,β值分别为0.45/0.65/0.85.利用平均流出系数相对误差及附加不确定度作为安装条件影响的主要评价标准,研究结果表明:对于β值分别为0.45/0.65/0.85的内锥流量计,在互成垂直面双弯头安装条件下所需最短直管段长度均为1D;在同平面S型双弯头安装条件下所需最短直管段长度分别为1D/1D/2D.     

涡街流量计实现干法校准——旋涡发生体的标准化

大部分流量仪表(如电磁流量计、涡轮流量计、科里奥利质量流量计)是以实流校准，即用实际流体流过被校仪表，再用别的标准装置(标准流量计或流量标准装置)测出流过被校准仪表的流量，与被校仪表的流量值作比较，或将被校仪表进行分度。这种实流校准方法又称作湿法校准。涡街流量计曾也用实流校准法。还有一种称作干法校准的间接方法，     

涡轮流量计测量结果的不确定度分析

涡轮流量计属于速度式流量计的一种,根据其示值误差计算方法可分为A类涡轮流量计和B类涡轮流量计,使用仪表K系数计算示值误差的为A类,使用累积流量计算示值误差的为B类。针对这两类涡轮流量计的测量结果分别有不同的不确定度分析方法。     

涡轮流量计测量结果的不确定度分析

涡轮流量计属于速度式流量计的一种,根据其示值误差计算方法可分为A类涡轮流量计和B类涡轮流量计,使用仪表K系数计算示值误差的为A类,使用累积流量计算示值误差的为B类。针对这两类涡轮流量计的测量结果分别有不同的不确定度分析方法。     

示踪法测量气体流量的试验研究

以空气作为被测流体,以CO作为示踪气体,在直径为0.300m的90°弯曲管道内对示踪法测量气体流量进行了试验研究。结果表明,多点释放/多点取样比单点释放/单点取样时,取样点处示踪气体的浓度测量偏差小。释放点位于弯头上游7D～13D(D为管道直径)、取样点位于弯头下游10D～14D处,流量计算值(示踪法)与测量值(涡轮流量计)的相对误差在-2.15%～1.69%的范围内,释放点与取样点的位置越远,示踪法测量流量的相对误差越小。示踪气体的释放量需要与管道输送气体流量相匹配。对于含有脏污介质的大口径管道工业气体输送过程中的流量计,采用示踪法进行在线校准,是一种简单有效的校准方法。     

叶片螺旋角对气体涡轮流量计性能影响的分析

在分析气体涡轮流量计结构和数学模型的基础上,针对涡轮叶片螺旋升角对仪表性能的影响,以安装35°、45°和55°三种不同叶片螺旋升角涡轮的DN150型气体涡轮流量计作为实验对象,搭建仪表负压检测平台,分别对仪表系数、压力损失和计量精度进行实验检定与对比分析。实验结果表明,合理设计涡轮叶片螺旋升角能显著改善气体涡轮流量计的性能,为叶片螺旋升角进一步优化及其对仪表性能影响规律的研究提供了实验基础。     

应用双光纤传感器的涡轮流量计结构、特性及试验研究

本文叙述了将反射型光纤传感器与传统的涡轮流量测量原理相结合,进行具有双光纤传感器的涡轮流量计的实验研究。与传统的内磁式涡轮流量计相比具备了正反流量测量的性能。实验研究结论表明：应用双光纤传感器涡轮流量计可进行双向流量测量,两个流量信号经鉴别电路实现了双向流动的检测。对于单向流量测量,也可通过流量计算机的算法消除因水击产生的脉动流造成涡轮往复震动而引起的计量误差。扩展了涡轮流量计的量程比,不存在内磁式传感器在低流速时与涡轮叶片产生磁阻而引起的误差。     

湍流模型对双支撑型V锥流量计的适用性研究

本研究旨在探索一种适用于双支撑型V锥流量计仿真工作的湍流模型。以50 mm、100 mm、200 mm口径共计6种样机为研究对象,在常温常压条件下,以水为介质,雷诺数范围为1.0×104~29.9×104,分别采用标准k-ε、RNG k-ε以及SST k-ω3种湍流模型对其流出系数及其线性度误差指标进行仿真预测。为验证仿真准确度,同时开展实流实验研究,将仿真预测结果与实流实验进行对比,结果表明SST k-ω模型对于不同结构的V锥流量计的仿真线性度误差在0.04%~0.32%,与实流实验吻合较好。利用SST k-ω模型预测的流出系数与实验数据的平均误差为6.6%,优于经典的k-ε模型,更适用于双支撑型V锥流量计流场仿真和流出系数的预测。     

叶轮对涡轮流量计性能的影响

叶轮是涡轮流量计的重要组成部分,根据理论模型可知,叶轮对涡轮流量计的计量性能具有一定的影响。针对不同叶轮对涡轮流量计的影响,通过试验的方法,分析了改变叶轮倾斜角对涡轮流量计计量性能的影响。结果表明,角度较大的叶轮B对其误差曲线影响较小;角度较小的叶轮A对其误差曲线影响较大。     

基于CFD仿真的差压微小流量计设计

微小流量计量在能源计量、精准医疗等多种场合中有着广泛应用,但是目前测量微小流量的流量计普遍存在准确度低等问题.因此,文中以精准测量微小流量为目的,设计了差压式微小流量计.借助计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真技术,设计了流量计的基本结构.通过实流实验验证了设计方案的可...     

气体涡轮流量计测量不确定度分析

本文阐述了气体涡轮流量计的工作原理,依据JJG1037-2008《涡轮流量计》检定规程和JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》要求,建立了气体涡轮流量计测量不确定度的数学模型,对影响测量不确定度的各个贡献量进行分析,最后得出气体涡轮流量计的不确定度分析报告。     

基于PIV测量的涡轮流量计响应分析

应用粒子成像测速技术获得了涡轮流量计叶片入口流场的速度分布信息,并基于该测量结果,运用T-G模型理论得出流量计的响应.通过与以往所采用的几种典型的入口速度分布计算得到的结果比较分析表明,基于PIV测量的结果更接近于涡轮流量计的真实响应.还比较分析了涡轮入口速度分布对涡轮流量计响应的影响机理,相关结果可望为改进涡轮流量计响应的计算分析方法以及优化设计提供有价值的参考.     

基于CFD仿真的差压微小流量计设计北大核心CSCD

微小流量计量在能源计量、精准医疗等多种场合中有着广泛应用,但是目前测量微小流量的流量计普遍存在准确度低等问题。因此,文中以精准测量微小流量为目的,设计了差压式微小流量计。借助计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真技术,设计了流量计的基本结构。通过实流实验验证了设计方案的可行性。实验结果表明:差压式微小流量计可以实现流量范围在50~600 mL/h内的测量,线性度误差小于5%;在流量范围240~400 mL/h内的测量,线性度误差小于2%。     

用涡轮流量计测量多相流流量

对涡轮流量传感器进行了理论分析,给出了涡轮流量计仪表常数的计算方法,讨论了获得较大固有仪表常数K0时涡轮传感器结构参数(如叶片数、涡轮半径、口径等)的优化组合问题,通过多相流动实验,总结出K0与流动密度之间的实验关系,由此给出用涡轮流量计测量多相流的半理论半经验公式,并在油井多相流量测量中得到了实际应用,符合较好.     

高聚物黏性溶液对浮子流量计测量影响的实验研究

为了了解高分子聚合物黏性溶液对浮子流量计流量测量的影响,采用由不同材料与不同形状浮子构成的浮子流量计分别对动力黏度从1MPa·s到2692MPa·s范围的高分子聚合物溶液进行流量测量,根据对不同浮子流量计受黏性影响实验的分析,获得了高分子聚合物黏性溶液对浮子流量计测量影响的规律。在此基础上,讨论和总结了通过优化浮子流量计结构以减小高分子聚合物黏性溶液影响的机理。     

上游弯管对超声波流量计精度影响及整流设计

针对上游弯管流场变化对超声波流量计测量精度的影响,利用CFD对测量管道内部流场进行数值仿真模拟,并设计整流器改善由弯管导致的明显的二次流和涡流等情况,以减小超声波流量计测量误差。研究对象为基于时差法的DN15超声波液体流量计,流量范围在0.1～1.5 m~3/h内,上游弯管与流量计之间测试直管段距离为2～20D。对比超声波流量计加装整流器前后测量误差,通过实验结果验证,未整流时流量计随着直管段越短测量误差越大,安装的整流器可以改善管道内流场的速度分布,将直管段长度缩短为10D,提升超声波流量计测量误差满足在±1.5%以内,验证了数值模拟的正确性,对工程实际应用具有一定指导意义。