分體結(jié)構(gòu)均速管流量傳感器的數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、均速管流量傳感器廣泛應(yīng)用在大口徑流量測(cè)量,優(yōu)勢(shì)包括以下幾方面:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,拆裝快捷(且適用于不斷流拆裝),維修簡(jiǎn)便;壓損小,節(jié)能;準(zhǔn)確度高,長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性好。隨著目前工程規(guī)模擴(kuò)大,均速管流量傳感器測(cè)量管徑也在增加。隨之而來(lái)的問(wèn)題便是,傳統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)大口徑均速管流量傳感器加工困難。本文通過(guò)新型結(jié)構(gòu)均速管構(gòu)思、CFD仿真與實(shí)流實(shí)驗(yàn)做了以下幾方面內(nèi)容的研究。
　　提出并設(shè)計(jì)了分體結(jié)構(gòu)均速管流量傳感器。它包括前、后兩個(gè)獨(dú)立的取壓檢

2、測(cè)桿;兩個(gè)檢測(cè)桿之間放置導(dǎo)流板;兩個(gè)檢測(cè)桿和導(dǎo)流板通過(guò)捆綁環(huán)裝配在一起,形成傳感器整體。
　　在分體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提出了5種截面形狀。通過(guò)CFD仿真,對(duì)這5種截面形狀進(jìn)行了二維仿真分析,選擇性能較優(yōu)的截面形狀進(jìn)行了三維仿真分析,以驗(yàn)證二維、三維仿真的一致程度。加工樣機(jī)并對(duì)方案4、方案5進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。從仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出,在5~30m/s流速范圍內(nèi),測(cè)量氣體流量,方案4分體結(jié)構(gòu)均速管流量傳感器的儀表系數(shù)為0.587,線性度為1.210

3、％;方案5的儀表系數(shù)為0.592,線性度為0.534%。通過(guò)二維與三維仿真流場(chǎng)分析,發(fā)現(xiàn)均速管檢測(cè)桿下游的漩渦寬度、長(zhǎng)度,對(duì)傳感器儀表系數(shù)線性度有較大影響。漩渦寬度與漩渦長(zhǎng)度越大,儀表系數(shù)線性度越好。
　　本文研究了總壓取壓孔與來(lái)流方向分別向左與向右偏轉(zhuǎn)3°、5°與7°,對(duì)均速管流量傳感器測(cè)量性能的影響。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在總壓取壓孔與來(lái)流方向分別向左與向右偏轉(zhuǎn)3°、5°與7°時(shí),儀表系數(shù)相對(duì)正常安裝時(shí)相對(duì)偏差小于3%,線性度誤差相對(duì)正