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        插入式電磁流量計

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        圓柱型插入式電磁流量計在對稱流場中的仿真

        來源:作者:發表時間:2017-10-13 09:21:03

                管道模型按照實驗室實體管道建立,即管長為4m,管徑為150mm,插入式電磁流量計模型為半徑2cm的圓柱體,位于管道入口處Im。為讓繞流效果更佳明顯,選擇流量計插入管道深度為1/2管徑,即7.5cm。跟管道和插入式電磁流量計相比,流量計的檢測電極很小,對流場造成的影響可W忽略不計,因此在建模時可W忽略電極,簡化其幾何結構,只建立管道模型及插入式電磁流量計模型。要將二者合并成為一個整體來劃分網格,所W需要對二者做布爾運算的減法運算,建立模型后如圖3-4所示。

        圓柱型插入式電磁流量計與管道模型結構圖
                運用GAMBIT建模劃分網格,其中在體網格的劃分上Element選擇Hex,Type選擇Cooper。管道模型**終劃分成的網格如圖3-5所示。定義水流的入口及出口處的邊界條件,插入式電磁流量計模型位于左側水流入口處1m位置,水流方向沿Y軸正方向流動。導入FLUENT求解計算。定義求解器,水的流速設置為1m/s。迭代計算后,輸出結果圖組。
        圓柱型插入式電磁流量計與管道模型網格劃分示意圖
                由于H維模型的計算結果不方便查看,所通過XOY平面的等值面來觀察插入式電磁流量計模型所在區域周圍的流場,輸出壓力和速度等值線及云圖。選擇速度云圖放大進斤觀察,如圖3-6所示。
         
                根據選取面放大后的速度云圖觀察可以看出,水流流經流量計的時候,流量計周圍的流場會受到圓柱繞流影響,兩側部分產生了高速流場,水流無法很好地貼合插入式電磁流量計后半段壁面流動,致使流速減小,邊界層出現分離,產生"尾鍋區"。"尾渦區"在一定程度上破壞了周圍流場的穩定性。
                
                所說傳統圓柱型的插入式電磁流量計由于自身形狀不可避免的會對所測流場產生一定干擾,電極檢測到的信號不夠理想。因此我們需要優化其物理結構,減小插入式電磁流量計前后端的壓差阻力,提高其周圍流場的穩定性。
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