变径对超声波流量计的影响探讨二

国外有人提出了一种网络式的多声道布置方案，可实现高精度测量和重构流场的分布，但该流量计结构复杂，不利于推广。采用CFD计算获取管道内的流场信息并通过数值计算获得K系数(即超声波传播路径上流体平均流速与管道截面流体平均流速之比)随雷诺数(Re)的变化规律，进而获得K系数随廊变化最小的最优声道位置。对大管径多声道超声流量计在单弯管下游流场中的安装进行了仿真研究．指出采用交叉4声道且将超声流量计安装在弯管下游5D(D是管道直径)位置可以获得1％的精度．且随着声道数的增多测量误差有减小的趋势。在大部分场合，超声流量计对直管段的要求普遍认为前直管段满足10D以上，后直管殷满足5D以上。而对于不具备直管安装要求．需要在渐缩管处安装时如何保证测量精度的研究甚少。

利用Fluent流体力学仿真软件，通过验证仿真方法的准确性，分析了超声流量计上游安装DNIS0变DNl00渐缩管和安装直管条件下管道流场速度分布．讨论了不同前直管段安装条件、对超声流量计测量精度的影响，从而给出建议的前直管段长度。

多声道超声流量计工作原理

工业上常用的超声流量计均是基于时差法测量原理，各声道的线平均速度通过测量时差反映。由于Fluent仿真方法无法引入声波传播时问，因此，对于各声道线平均流速的计算采用对声道上各节点速度进行线积分的方法。

在应用Fluent进行数值仿真前．必须建立研究对象的几何模型．并进行网格划分。本文采用Gambit前处理软件进行几何建模和同格划分。以直管段仪表检定实验数据为传感器与系统基础，按照实验尺寸建模以验证仿真方法的正确性。

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