蝶阀对超声流量计在线校准性能的影响研究

为研究校准现场阻流件对超声流量计的干扰,对蝶阀下游超声流量计内部的流场进行大涡模拟,分析蝶阀开度、流量计流向和周向安装位置对声道上速度分布的影响规律。结果表明,蝶阀造成下游管内速度分布发生严重畸变,且随着超声流量计流向安装距离的增大,流态畸变的干扰作用逐渐减弱,修正系数对周向安装角的敏感度也逐渐下降,最大误差由0.12减小至0.04;超声流量计周向安装位置对其声道上速度分布具有显著影响,修正系数随着周向安装角的变化而波动,且距蝶阀越远,修正系数波动值越小,尤其是周向安装角为0°和180°,修正系数误差均小于0.04;管内流态畸变程度随着蝶阀开度的增大而减小,提高了超声流量计声道上速度分布的均匀性。通过研究,获得了蝶阀扰流条件下超声流量计的推荐安装位置,有助于提高在线校准的准确性。     

腐蚀长度、宽度、深度对带大面积腐蚀缺陷管道应力的影响分析

针对大面积片状腐蚀缺陷导致管道破坏的问题,利用ABAQUS软件并结合实际数据,建立不同腐蚀条件下的腐蚀管道模型,采用正交试验法对其应力状态进行分析,将模拟结果与API579准则结果进行比较,验证其准确性.结果 表明:腐蚀长度、宽度、深度均对带大面积腐蚀缺陷管道的应力状态产生影响,其中腐蚀深度的影响最为显著,腐蚀长度的影...     

基于超声导波检测的角钢型材缺陷特性分析

输电线路铁塔长期暴露在大气环境之中受到腐蚀,会造成角钢型材不同位置出现壁厚减小的情况,严重时可能导致铁塔断裂倒塌.为此,对角钢型材内壁锈蚀情况的检测技术进行探究.首先,对超声兰姆波的传播机理进行分析,确定角钢型材超声兰姆波的检测模态;然后,基于有限元理论对角钢型材进行三维数值建模,通过数值模拟探究了导波在钢材中的传播特...     

利用超声回波跟踪技术测量血流速度的实验研究

文章主要介绍了利用超声回波跟踪技术进行血流速度测量的原理和方法,通过对运动弦线速度的测量实验,比较了这种方法和传统的超声多谱勒技术在血流速度测量上的性能差异。     

利用WBE及EIS测试技术对管道缺陷区动态冲刷腐蚀行为的研究

油气管道内缺陷的存在会使油气输运过程中出现局部区域流体急剧变化,导致管道腐蚀失效。本文通过微电极阵列测试技术(WBE)以及宏观电化学测试技术(EIS)研究管道缺陷处的冲刷腐蚀行为,以COMSOL Multiphysics中的流体力学模块辅助分析缺陷不同区域在流动状态下的腐蚀机制。结果表明,缺陷不同区域之间的流场变化导致腐蚀差异性,紧邻缺陷的上缘与下缘区域承受较大的湍流动能及壁面剪切力表现为阳极,腐蚀较为严重;缺陷底层区域以及远离缺陷两侧的区域由于湍流动能较小而边界层厚度大,离子传质作用较弱,表现为阴极,缺陷底层区域相比于缺陷上下缘区腐蚀进行缓慢。随着流动腐蚀时间的延长,缺陷上下缘区域腐蚀更为严重,缺陷整体有沿深度方向扩展加深的趋势。     

薄板腐蚀缺陷兰姆波成像检测的有限元模拟

基于A0模式兰姆波对薄板腐蚀缺陷进行成像检测,在频率一定时,由于腐蚀造成板厚的改变将进一步影响检测兰姆波速度的变化,通过检测兰姆波波速的变化可以对板材腐蚀类缺陷进行监测.根据A0模式兰姆波的频率特征,测量发射探头与接收探头之间的兰姆波走时,结合波的实际传播路径,计算出实际检测兰姆波的速度,采用联合迭代重建技术(SIRT)对走时数据进行群速度图像重建.基于有限元数值方法,采用A0模式兰姆波对薄铝板中的腐蚀类缺陷进行模拟检测,给出了成像检测结果.     

液固两相流对金属材料冲刷腐蚀的研究现状及展望

液固两相流条件下的金属冲刷腐蚀严重影响油气田安全生产。综述了在液固两相流条件下金属材料冲刷腐蚀的研究现状,列举了液固两相流对金属冲刷腐蚀的研究方法,探讨了液固两相流对金属冲刷腐蚀的机理,并对其相关研究的发展趋势进行展望。     

基于EEMD和低秩稀疏分解的超声缺陷回波检测方法

针对应用超声对金属材料微小缺陷检测时缺陷回波容易被噪声干扰的问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和低秩稀疏分解相结合的检测方法,以避免传统基于经验模态分解(EMD)的去噪方法难以消除结构噪声的问题.首先对缺陷检测信号进行EEMD得到一系列本征模态函数(IMF),采用基于概率密度函数的相似性测量方法选取相关模...     

速度流型对微混合器混合效果的影响

微流控芯片是“芯片实验室”发展的重点,微混合器是微流控芯片的重要作用形式,在微尺寸下获得高效混合是重要的研究方向．采用Fluent软件对T型管两液流混合过程进行了数值模拟,对三种典型速度流型,即抛物线型、塞状型和凹面型速度流型条件下的混合效果进行了比较分析、数值模拟和理论分析表明：流速以及流型对混合效果具有很大的影响,抛物线型的混合效果最好;利用泵驱动系统比电渗驱动系统更有利于混合．     

流量测量中超声多普勒信号的频谱特点及其与管道中流速的关系

研究了工业测流的超声多普勒信号的频谱特点，并以此为依据分析了不同安装方式对多普勒频谱的影响，提出了不同测量环境下，应用多普勒频谱计算流速的公式及必要的修正，为提高检测准确度提供了理论依据。     

组合总压管中取孔方式对流量测量结果的影响

针对组合总压管在直径1 m以上大型管道流量测量中的应用,对组合总压管采取不同取孔方法(等环面法、切比雪夫法),及布置不同总压孔数量(2对、3对和4对)的模型,进行数值模拟计算。计算结果表明：组合总压管采用切比雪夫法,单根布置4对孔的所测结果相对误差较小,测量效果最好。根据最佳取孔方式制作组合总压管,进行流量测量试验,并与采用毕托静压管横动法试验的测量结果进行比较。试验结果表明：2种流量测量方法所测结果偏差在±0.5%以内。     

基于收缩流动的气体超声流量计声道稀疏化及测量方法

为了提高低声道数超声流量计的准确度水平,在传统超声流量计的基础上设计了一种具有收缩流动结构的低声道数超声流量计。采用数值模拟研究了渐缩管中收缩流动的流场特征,确定了渐缩管的几何参数及超声探头的安装方式。通过空气实流实验,研究了单声道及双声道在收缩流动条件下流量计量的基本特性。在流量范围27~432m3/h,管径范围100~150mm进行了实验验证。结果表明:收缩流动的数值模拟结果与理论模型相吻合,当渐缩管的收缩比由2增大为6,被测流场均匀区占比显著增大;当收缩比固定不变时,随着流量的增大,边界层厚度显著降低。通过实流实验比较不同结构和配置超声流量计的测量结果,发现单声道收缩管超声流量计的准确度水平显著优于传统单声道气体超声流量计,与传统双声道气体超声流量计的准确度水平相当。     

音速喷嘴下游管路内流场数值模拟及对流出系数的影响

通过理论分析和建立数学模型,采用CFD软件,分别对喉径为10 mm和0.96 mm两种音速喷嘴及下游管路内的流场进行了数值模拟;对流出系数的模拟值、经验值和实际值进行了比较,三者的值较为吻合.模拟结果还发现,气体静压在喷嘴出口处波动比较剧烈;临界背压比随着下游管路长度的改变而有所变化;当背压比小于一定数值时,管路内的静压力将出现波动.     

动量式气体流量计内部流场特性与测量性能研究

采用数值模拟与实验验证相结合的方法,得到了动量式气体流量计内部的流场,分析了流量变化时受力元件阻力系数的变化规律,研究了受力元件的形状、安装误差对测量性能的影响。研究结果表明,动量式流量计的阻力系数在量程范围内有较大变化,必须对阻力系数随雷诺数的关系式予以拟合;长方形受力元件阻力系数的拟合公式计算误差最小,拟合结果与实验数据的最大误差为0.32%,应优先选用;安装误差引起的阻力系数误差不大于0.32%,对测量精度影响较小,动量式流量计适合在线安装。     

基于校准与测量能力分布探析我国流量计量研究方向

基于国际计量委员会流体流量工作组流量领域关键比对的分类体系, 统计了流量领域校准与测量能力（CMC）总数排名前十经济体的校准与测量能力,对各经济体的流量计量基准、标准装置的测量原理、测量范围、标准相对不确定度等进行对比分析,得到各经济体流量领域的校准与测量能力分布和发展现状。针对我国流量领域的CMC现状,提出未来研究方向,为我国流量领域的校准与测量能力复评审提供支撑。     

开放式立管吸嘴风速分布的模拟与实验

建立内径40 mm开放式立管吸嘴的吸气模型,在入口风速为38.5 m/s的状态下对立管周围风速的分布进行数值模拟;利用粒径2~11 mm的玻璃球作为实验散料,在内径40 mm的立管中进行了开放式吸送实验。模拟结果表明:立管周围的气流速度明显衰减,越远离管口,速度衰减的程度越大。在轴线上距入口10 mm处,气流速度降至15.7 m/s;距入口20 mm处,气流速度已衰减至6.5 m/s。在立管入口外部,等速线发生弯曲,并且随着距入口距离的增加,曲线的曲率与直径均相应增大;而且数值模拟与实验结果吻合较好。