插入式电磁流量计测量方式及原理  三十五

2 3 4插入式电磁流量计钝体绕流现象

由于在管道内流体流动方向上插入了非流线型流量传感器，在计算流体流速分布时必须考虑流体的钝体绕流现象。

钝体绕流问题，是指流体在经过某钝形物体时流体将产生一系列变化的问题。虽然在科学和工程界已经研究多年，但迄今为止，仍然是流体力学研究的热点问题，特别是在边界层分离、尾流、涡街、涡引起的振动、动量平衡、对钝体的升力和阻力等方面仍存在着不同的观点和研究方法。

根据实验观察，当流体绕过非流线型柱体时，由于边界层的不稳定性，使流动分离产生的旋涡有一定的规律。当雷诺数较高时，旋涡在柱体的某一侧形成并分离时，则另一侧就不可能形成旋涡，而只为旋涡形成与分离做准备。只有当某一侧旋涡离开柱体一定距离后，另一侧才可能形成旋涡，于是在主体两侧形成胶体的有规律的旋涡列，这就是涡街口。

A圆柱绕流的速度场分布

B升力系数曲线图

C．升力系数曲线的EFT曲线

在Re=40情况下，圆柱体的仿真结果图

 

在进行实际数据采集实验来研究插入式电磁流量计的流场变化情况前，课题组通过在集群计算机上用CFD软件Fluent对二维流体的速度场和升力系数进行了模拟仿真，可以很清楚的看到流体经过圆柱体后，在柱体的两端有明显的变化产生。所述的升力系数反映了升力的变化情况，也就是涡街脱落的变化情况，体现了流速的变化情况。从图中可以看到，流体流动时，在插入式电磁流量计传感器的两侧会存在绕流现象。

电磁流量计