膜式燃氣表內(nèi)部流動數(shù)值模擬及流量測量誤差特性研究.pdf

1、膜式燃氣表是利用柔性薄壁測量室進行氣體體積測量的流量計量儀表，具有計量性能穩(wěn)定，寬量程比，使用壽命長等優(yōu)點，適合低壓小流量氣體流量測量，廣泛應(yīng)用于城市家用和商業(yè)管道燃氣耗量計量。目前國內(nèi)膜式燃氣表測量特性研究大多采用實驗和理論的方法，采用數(shù)值模擬方法分析儀表內(nèi)部流動情況和測量特性的研究幾乎沒有。本文采用CFD對膜式燃氣表進行動態(tài)模擬，分析間隙泄露對儀表測量壓損和誤差的影響，并研究改變電機閥與進口節(jié)流面距離對儀表測量壓損和誤差的影響。主要

2、研究工作和結(jié)果如下：
　　1.膜式燃氣表內(nèi)部流動動態(tài)數(shù)值模擬的實現(xiàn)。在解決皮膜和旋轉(zhuǎn)閥之間的聯(lián)動關(guān)系、旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動與皮膜運動等技術(shù)問題的基礎(chǔ)上，采用UDF控制動網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格技術(shù)，對有柔性膜片的膜式燃氣表內(nèi)部流動進行動態(tài)模擬。
　　2.膜式燃氣表流量誤差特性研究。采用數(shù)值模擬的方法計算了旋轉(zhuǎn)閥與閥座存在1mm間隙，流量0.267m3?h-1-4m3?h-1時，膜式燃氣表的測量誤差和壓損。將實驗測得儀表的壓損值與數(shù)值模擬結(jié)果對比

3、分析，兩者趨勢一致，證實了數(shù)值模擬的合理性。結(jié)合實驗與理論分析儀表的測量誤差與壓損，通過擬合獲得誤差與壓損之間的定量數(shù)學(xué)關(guān)系，建立壓損與誤差的關(guān)系曲線。計算得到儀表流場的速度等值線圖、速度流線圖、渦量圖等。
　　3.電機閥開口變化對膜式燃氣表測量性能的影響。數(shù)值模擬流量同一流量下，電機閥距不同開口時，膜式燃氣表的測量誤差和壓損，分析其內(nèi)部流動情況。隨著電機閥開口的增加，測量誤差和壓損略有減少。電機閥距離在6.9mm-10.9mm時