U型反射體超聲波熱量表流量計量的水流動態(tài)特性數(shù)值分析.pdf

1、近年來,伴隨著城市的建設(shè)發(fā)展,環(huán)境問題和能源危機不斷出現(xiàn),城市集中供熱由于在環(huán)保和節(jié)能方面的作用而倍受關(guān)注,得到快速發(fā)展。由于供暖分戶計量的要求,戶用熱量表成為集中供熱系統(tǒng)用戶端常用的計量設(shè)備。然而,熱量表計量的可靠性會直接影響熱計量收費的合理性,最終影響集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能效果。
　　超聲波熱量表流量測量的精度與流場有直接的關(guān)系,如中心軸線瞬時線速度的穩(wěn)定性反映了非穩(wěn)態(tài)條件下超聲波聲道速度的穩(wěn)定性,還有,線平均速度與面平均速度之差

2、的穩(wěn)定性反映了流量換算的可靠性,這種可靠性由流量計量修正系數(shù)K值來體現(xiàn)。流量測量精度要求在測量范圍內(nèi)的不同流量下K值能保持相對穩(wěn)定。
　　該課題以U型反射體超聲波熱量表基表為研究對象,建立了與實體同樣大小的U型反射體超聲波熱量表基表物理模型,采用大渦模擬數(shù)值方法對管道內(nèi)的流動規(guī)律,流場分布進行了數(shù)值計算,分析了在不同流速、不同縮徑通道斷面的條件下,中心軸線瞬時線速度的穩(wěn)定性及熱量表流量計量修正系數(shù)K值的穩(wěn)定性,并對熱表前后接管長度

3、對測量精度的影響也進行了計算分析。
　　文章分析了管道內(nèi)流場規(guī)律,可以看到在上游圓柱后產(chǎn)生了對稱渦旋,而在下游圓柱后產(chǎn)生了交替增長的高速流動區(qū)域和大小不一的渦旋。結(jié)果表明,熱量表流量計量修正系數(shù)K值隨著雷諾數(shù)的降低而增大,而壓力損失卻隨著雷諾數(shù)的降低而減小。分析得知,當雷諾數(shù)處于較大數(shù)值區(qū)域內(nèi)時,熱量表的K值更接近出廠檢測K值,同時,縮徑通道尺寸的減小能夠增強K值的穩(wěn)定性,但也增加了管道進出口的壓力損失。此外,通過分析比較得出熱量