摘要(yào):通過對(dui)某電廠(chǎng)孔闆差(cha)壓流量(liàng)計 進行(hang)數值分(fen)析不同(tong)斷面的(de)流出系(xi)數及壓(ya)力分布(bù)🈚規律，得(dé)出如下(xia)結論:取(qu)壓孔應(yīng)設置在(zai)上遊最(zuì)大壓力(li)和下遊(you)最小壓(yā)力處,且(qiě)✔️下遊取(qǔ)壓孔應(ying)設置在(zài)距孔闆(pǎn)中💜心距(ju)離(0.3~0.5)D範圍(wei)内,上遊(yóu)取壓孔(kǒng)應設置(zhì)在距孔(kǒng)闆中心(xin)距離(0.5-1.5)D範(fàn)圍;不🈲同(tóng)的取壓(ya)🐅孔距離(lí)嚴重影(ying)響流🔞體(ti)質量流(liu)量的測(ce)量精度(dù)🔱,所以流(liu)量孔闆(pǎn)在安裝(zhuang)時⛱️,嚴格(gé)按照取(qu)壓孔尺(chǐ)寸安裝(zhuāng),并⁉️根據(ju)取壓孔(kong)的實際(jì)位置适(shì)當🌂修正(zheng)流出系(xì)數🈲;典型(xíng)斷面的(de)下遊斷(duan)面存在(zài)明顯的(de)回流現(xiàn)象🏃🏻‍♂️，回流(liu)流量占(zhan)管道質(zhi)量流量(liàng)的15%左右(yòu)。分析結(jie)果可爲(wèi)電廠孔(kong)闆差壓(yā)測量安(ān)裝測試(shi)和調整(zheng)提供參(cān)考。
1研究(jiū)背景
　　計(jì)算流體(ti)動力學(xue)CFD(ComputationalFluidDy-namics)以理論(lun)流體力(lì)學和計(ji)算數學(xue)爲基礎(chǔ)，是近代(dai)迅速發(fā)展起來(lai)的涉及(jí)計算機(jī)、流體力(li)學、偏微(wēi)分方程(cheng)數學理(lǐ)論等學(xué)科的新(xin)生學科(ke)分支,主(zhu)要将連(lián)續流動(dòng)的介質(zhi)流動㊙️規(gui)律描⭐述(shù)爲大型(xíng)代數方(fang)程組,并(bìng)建立在(zài)數值求(qiu)解的計(jì)算方法(fa)。在流體(tǐ)機械葉(ye)片設計(ji)、性能優(you)化、性能(néng)預估、流(liú)場分析(xi)方面有(you)着廣泛(fàn)的應用(yong)。差壓式(shì)流量計(jì)由于其(qi)結構簡(jiǎn)單、加工(gōng)安裝方(fang)便、成本(běn)低、性能(néng)穩定可(kě)靠、使用(yòng)周期長(zhang)等優點(diǎn)在能源(yuán)化工、電(diàn)力、水利(lì)等行業(ye)有✏️着廣(guǎng)泛的應(ying)用。其主(zhǔ)要包括(kuo):孔闆式(shi)、噴嘴式(shi)和文丘(qiū)裏噴嘴(zuǐ)式、經典(diǎn)文丘裏(li)管式,其(qi)中孔闆(pan)式差壓(yā)流量🆚計(ji),占.整個(gè)🈚差壓法(fa)流量計(jì)測量的(de)60%以上。
　　利(li)用ReaderHarris/Gallagher計算(suàn)方法，流(liú)量孔闆(pǎn)的差壓(ya)計算公(gōng)式,且給(gěi)出了流(liú)出系數(shù)的計算(suàn)和經驗(yan)參數的(de)取值。從(cóng)計算公(gōng)式可以(yi)看🔞出計(ji)算采用(yòng)了大量(liàng)的試驗(yan)驗證後(hou)的經驗(yàn)數據🥰,此(cǐ)計算公(gōng)式隻對(dui)流量進(jìn)行了近(jìn)似數值(zhi)計🐉算，這(zhe)種計🔴算(suàn)不但存(cun)在計算(suàn)誤🐪差,而(er)且無法(fa)準确地(dì)🚶獲得孔(kǒng)闆前後(hòu)水流流(liú)态的其(qí)他參數(shu)分布規(guī)律,如力(lì)、流速、流(liú)線以及(ji)渦流、回(huí)流、壅流(liu)的特性(xìng),而采用(yòng)流體動(dong)力學數(shù)值計算(suan)可以正(zheng)确獲得(dé)不同斷(duan)面.不同(tóng)工況的(de)流場參(can)數,便👌于(yu)了解孔(kong)闆流量(liang)💋計特性(xìng),爲流量(liàng)計算公(gong)式修正(zhèng)提供依(yi)據。
本文(wén)應用CFX對(duì)孔闆式(shi)差壓流(liu)量計内(nèi)部流場(chang)進行計(jì)算🌈,根據(ju)不同斷(duàn)面的差(cha)壓代人(rén)孔闆流(liú)量計算(suan)公式計(ji)算🐇管道(dao)流量❗,分(fèn)析孔闆(pan)前後斷(duan)面上的(de)差壓分(fèn)布🎯、固定(ding)截面上(shang)流量分(fen)布、以及(ji)管壁上(shang)的壓力(lì)分布規(gui)律,确定(ding)上下取(qu)壓口的(de)合理位(wèi)置。
2計算(suan)理論及(ji)模型
2.1孔(kǒng)闆流量(liang)計算經(jing)驗公式(shi)
　　根據滿(mǎn)管流體(tǐ)流量的(de)測量是(shi)通過測(ce)量安裝(zhuang)在管道(dào)内孔闆(pǎn)産生的(de)前後壓(yā)差,并經(jing)算術計(jì)算後求(qiú)得🔴,流體(ti)質量流(liu)量🈲的計(ji)😄算公式(shì)如下:

　　式(shì)中:C爲孔(kǒng)闆的流(liú)出系數(shù)(無量綱(gāng));β爲孔闆(pǎn)直徑和(hé)管道内(nei)徑比🏃‍♂️值(zhí)(無量綱(gāng));d爲孔闆(pǎn)工作狀(zhuang)态下直(zhi)徑(mm);△p爲孔(kong)闆前後(hou)的差壓(ya)(Pa);ρl爲流體(tǐ)密度(kg/m3)。
　　流(liú)出系數(shù)是指通(tōng)過裝置(zhì)的實際(ji)流量與(yu)理論流(liu)量♋之🤞間(jian)關系的(de)系數,用(yong)Reader-Harris/Gallagher方法的(de)計算公(gong)式爲


　　式(shi)中:p1爲上(shàng)遊斷面(miàn)相對壓(ya)力(Pa);Pz爲下(xià)遊斷面(mian).相對壓(ya)力(Pa);K爲流(liú)體的等(deng)熵指數(shù)(無量綱(gang))。其餘符(fú)号與上(shàng)同。
　　本次(cì)計算的(de)流體爲(wèi)水,溫度(du)70℃,可壓縮(suō)性比較(jiao)小，因此(ci)選取ε=1.0,進(jìn)行流量(liang)的近似(si)計算,孔(kong)闆的具(ju)體參數(shu)表見表(biao)1。

2.2CFX數值計(jì)算
　　本文(wén)采用了(le)Navier-Stoke方程來(lái)描述流(liu)體在管(guǎn)道内的(de)流動,應(yīng)用标🌈準(zhun)雙方程(chéng)案流模(mo)型,采用(yong)有限容(rong)積法和(hé)迎風❗差(chà)分格式(shi)👅對控制(zhi)方程進(jin)行時變(biàn)相離散(san)求解,給(gei)定㊙️壁面(miàn)粗🔆糙度(du),假㊙️設壁(bi)面無滑(huá)移,流體(tǐ)無旋運(yun).動s。基于(yú)CFD計算理(lǐ)論,應用(yong)ANSYS平台中(zhong)CFX商用軟(ruǎn)件，進行(háng)定常叠(dié)代求解(jie)計算。
2.3數(shù)值計算(suan)模型
　　本(běn)文對某(mou)電廠凝(ning)結水管(guǎn)道進行(háng)了數值(zhí)模拟計(ji)算，孔🔞闆(pǎn)前後阻(zu)力件的(de)形式爲(wei)90°彎頭各(ge)一個,具(ju)體數據(jù)見表1。圖(tu)1、圖2分别(bié)爲管道(dào)計算模(mo)型和孔(kǒng)闆管局(ju)部網🌈格(ge)示意圖(tú)。


　　爲(wei)了便于(yu)建模和(hé)計算,對(dui)孔闆内(nei)邊緣進(jìn).行了簡(jiǎn)化，取消(xiao)斜銳✍️角(jiao)α,将孔闆(pan)設計爲(wei)最小厚(hòu)度的等(děng)厚孔闆(pan)🙇‍♀️。由于受(shòu)計🔞算資(zī)💃🏻源的限(xian)制,模型(xing)的網格(gé)個數爲(wei)769728,節點個(gè)數爲🏃🏻748492。整(zheng)個計算(suan)模型采(cǎi)用六面(miàn)體結構(gòu)化網格(gé)，以提高(gāo)網格質(zhì)量和計(ji)算精度(dù)。
2.4數值計(jì)算邊界(jiè)條件
　　以(yǐ)某電廠(chang)凝結水(shui)流量孔(kong)闆尺寸(cùn)爲例,采(cai)用公式(shì)(1)計算其(qi)🈚額定壓(ya)力下的(de)流量,并(bing)對孔闆(pan)及管道(dào)進行數(shù)值模拟(nǐ)。進口設(shè)定流量(liang),凝結水(shui)雜項管(guǎn)設置孔(kong)闆後,進(jìn)出口流(liu)量相等(deng),出口設(shè)定流💯量(liàng)。分别計(ji)算3個工(gōng)況:工況(kuang)1爲最大(da)流量工(gōng)況610kg/s;工況(kuang)2爲常用(yong)流量工(gōng)況569.44kg/s;工況(kuang)🌂3爲最小(xiǎo)流量💚工(gong)況222.22kg/so
3結果(guǒ)分析
　　爲(wèi)了使結(jié)果具有(you)普遍性(xìng),并減小(xiao)後處理(lǐ)誤差,孔(kǒng)闆前後(hòu)👌的⭕壓差(chà)分别取(qǔ)上下遊(yóu)斷面上(shang)的平均(jun)壓力之(zhī)差。孔闆(pǎn)前後各(gè)🌏做一個(ge)和管道(dao)正交的(de)圓截面(miàn),近似認(rèn)爲是上(shang)下遊取(qǔ)壓口，上(shang)遊斷面(miàn)定義爲(wei)Planel即上遊(yóu)取壓口(kǒu)斷面,下(xia)遊斷面(miàn)定義爲(wèi)Plane2即爲下(xia)遊取壓(yā)口斷面(mian)🤟,如圖3。上(shang)、下遊斷(duan)面距孔(kǒng)闆中心(xin)位置分(fèn)😄别用x1和(hé)x2表示，上(shang)下遊各(gè)取10個截(jié)面位置(zhì),截面位(wei)置編号(hao)自孔闆(pǎn)至上下(xià)遊分别(bie)編号🈲爲(wèi)1至10,其數(shù)據見表(biao)2。


3.1不同斷(duan)面相對(duì)差壓分(fèn)布
　　取上(shang)下遊不(bú)同斷面(miàn)上的平(ping)均相對(dui)壓力之(zhi)差并計(jì)算處理(li),作爲🔞孔(kǒng)闆的差(chà)壓繪制(zhi)差壓曲(qǔ)線。其中(zhōng)上遊斷(duàn)面壓差(cha)是指固(gu)定下遊(you)斷面至(zhì)孔闆中(zhōng)心孔絕(jue)對距離(li):27200+0.5D=27510.5mm,而上遊(yóu)斷面距(ju)孔闆中(zhong)心孔距(jù)離如表(biao)2中Plane1中x1數(shù)值。下遊(yóu)斷面差(cha)壓是指(zhǐ)固定上(shàng)遊斷面(mian)至孔闆(pǎn)中心孔(kǒng)絕對距(ju)離:27200-D=26579mm,上遊(you)斷面距(ju)中心孔(kong)距離如(rú)表2中Plane2中(zhōng)x2數值。其(qí)中用距(jù)✏️孔闆中(zhong)心絕對(duì)距離27200-D=26579mm的(de)截面Planel上(shàng)的平均(jun1)壓力和(he)27200+0.5D=27510.5mm的截面(miàn)Plane2.上👅平均(jun)壓力之(zhī)差爲基(jī)準值,其(qí)餘平面(miàn)上的差(chà)壓除以(yǐ)此基準(zhun)值。然後(hòu)繪制上(shàng)下遊壓(ya)差相對(dui)值曲線(xiàn),如圖4。

　　從(cong)圖4可以(yǐ)看出,孔(kǒng)闆前後(hòu)差壓受(shòu)上遊斷(duàn)面(.上遊(you)取壓口(kou)🐅)距孔闆(pan)距離影(ying)響相對(duì)較小，而(ér)受下遊(you):斷面(下(xia)遊取壓(ya)口)距孔(kǒng)闆距離(li)影響較(jiao)大。上遊(you)截面1上(shàng)的差壓(yā)隻有5号(hao)截面的(de)89.5%,且這一(yi)數值.不(bú)随流量(liàng)的變化(hua)而變化(huà)。X1在(0~0.3)D範圍(wei)内，随着(zhe)x1距離增(zēng)大截面(mian)上差壓(yā)随之快(kuài)速增加(jiā)。這因水(shui)流遇孔(kong)闆🐇阻擋(dang)過流面(mian)積減小(xiao),流速增(zeng)大,動能(néng)損失較(jiào)大造成(cheng)的。截面(mian)3上的差(chà)壓是5号(hào)截面的(de)99.3%,且随🤟着(zhe)距離的(de)增加這(zhe)種增加(jia)趨于緩(huan)慢。截面(miàn)♍10的差壓(ya)隻是5号(hao)截面的(de)100.42%,且差壓(yā)增加值(zhi)🥰基❤️本和(hé)距離x成(cheng)線性關(guan)系,增幅(fú)約爲0.1%/D。這(zhè)種增加(jia)主要是(shi)因爲管(guǎn)道的沿(yan)程阻力(li)和管道(dao)局部渦(wo)流引起(qi)的水頭(tou)損失。從(cóng)圖中可(kě)以看出(chu)上遊x1(0.05~0.3)D範(fàn)圍内對(duì)差壓的(de)影響較(jiao)大，且其(qi)值小于(yú)正常差(cha)壓。因此(ci)上遊取(qu)壓口應(yīng)在(0.5~1.5)D範圍(wei)選❌取,這(zhè)樣既可(kě)以減小(xiao)因流體(tǐ)收縮,流(liu)速增加(jiā)和沿程(cheng)水頭損(sun)失增加(jia)造成的(de)測量誤(wù)差。從圖(tú)4可以看(kàn)出,下㊙️遊(yóu)斷面差(cha)壓曲線(xian)幾乎是(shì)開口🌍向(xiàng)下的二(er)次曲線(xian)，在3号斷(duàn)㊙️面出現(xiàn)最大值(zhi)後,随着(zhe)x增加斷(duàn)面差壓(yā)急劇下(xia)降。下遊(yóu)斷面1上(shàng)的差壓(ya)爲4号斷(duan)🍓面差壓(yā)的90.15%，斷面(mian)10上的差(chà)壓僅爲(wèi)4号斷面(miàn)的60.17%,這說(shuō)明随着(zhe)x2的增加(jiā),水流紊(wen)态恢複(fu)較慢,後(hou)面流态(tài)受孔闆(pan)影響較(jiào)大。高速(sù)水流流(liú)😄過孔闆(pan)後,在孔(kǒng)闆中心(xīn)孔區形(xíng)成了一(yi)個射流(liú)區,而在(zài)壁面附(fù)近形成(cheng)了較大(da)的回流(liu)負壓區(qu)。因水流(liu)的💋可壓(yā)縮性很(hěn)小，高速(sù)水流受(shòu)到前方(fang)流體的(de)阻擋,而(ér)将水流(liú)速度能(néng)轉化爲(wèi)水流的(de)勢能,所(suǒ)以管道(dao)壁面附(fu)近負壓(ya)随着x的(de)增加逐(zhu)漸減小(xiǎo)。上下取(qu)壓口差(chà)壓也迅(xun)速減小(xiǎo),并趨于(yú)穩定。爲(wei)了獲取(qu)最大差(chà)壓,下遊(yóu)取壓口(kou)應設置(zhì)在距孔(kong)闆中心(xin)距離(0.3~0.5)D範(fan)圍内。
3.2不(bu)同斷面(mian)流出系(xì)數
　　流出(chu)系數C采(cai)用Reader-Harris/Gallagher公式(shi)進行計(jì)算，見公(gōng)式(2),其是(shì)流量計(ji)🏃🏻算公式(shi)(1)的主要(yao)參數,是(shì)經大量(liàng)試驗檢(jiǎn)驗的經(jing)驗公式(shi)。根據不(bu)💯同斷面(miàn)的參數(shu)🐅對每個(ge)斷面的(de)流量系(xi)數進行(hang)計算,結(jié)果見圖(tu)5。

　　從圖中(zhōng)可以看(kan)出3種工(gōng)況，上遊(yóu)斷面的(de)流出系(xì)數随着(zhe)x1的增大(dà)逐漸變(biàn)大，且在(zai)斷面4達(da)到最大(dà)值後則(ze)不增加(jia)🍓;下遊斷(duàn)面的流(liú)出系數(shù)随着x2的(de)增加而(ér)又先減(jiǎn)小後變(bian)大的趨(qu)勢,且取(qu)🤟壓孔斷(duan)面距孔(kǒng)闆中心(xin)的距☎️離(lí)對流出(chu)系數影(yǐng)響更爲(wèi)明顯。不(bu)同工況(kuàng)下上下(xià)遊💔斷面(mian)流出系(xi)數最大(dà)值和🈲最(zuì)小值及(jí)其比值(zhi)如表3。從(cong)表3和圖(tú)4中可以(yǐ)看出流(liú)出系數(shù)和流量(liang)相關性(xìng)比較小(xiǎo)，流出系(xi)🏃🏻數對下(xia)遊距離(li)較爲敏(min)感👉,下遊(you)各截面(miàn)上的🍓流(liu)出系數(shu)最大值(zhí)📱和最小(xiǎo)值之比(bi)爲🈲1.10。下遊(you)距離對(dui)流出系(xi)數🍓反應(ying)較爲遲(chí)鈍，上遊(you)🔴各截面(mian)上的流(liu)出系數(shu)最大值(zhi)和最小(xiǎo)值之比(bi)爲1.01。

　　從公(gong)式(2)可以(yi)看出,流(liú)出系數(shu)隻給上(shàng)下遊斷(duan)面的距(ju)離❌、管🤩道(dao)直徑♋、開(kai)孔比、流(liu)體雷諾(nuò)數等參(can)數有關(guān),取壓口(kou)距離的(de)不同會(hui)嚴重影(yǐng)響流體(ti)質量流(liu)量的測(cè)量🐪,所以(yǐ)流量孔(kǒng)闆的安(ān)裝時,嚴(yán)格按照(zhao)孔闆尺(chǐ)寸安裝(zhuāng),并根據(ju)取壓孔(kǒng)的實際(ji)位置适(shi)當修正(zheng)流出系(xì)數。
3.3不同(tóng)斷面流(liu)量分布(bù)
　　孔闆差(chà)壓法測(ce)流量是(shi)滿管流(liu)體的測(cè)量重要(yào)手段之(zhi)一♉。其測(cè)量原理(li)是測量(liang)孔闆前(qián)後産生(shēng)的壓差(cha)，通過近(jin)🤞似經驗(yàn)公式進(jìn)☎️行計算(suan),求得體(tǐ)積或者(zhě)質量流(liú)🐇量。具體(tǐ)計算見(jian)式(1)至式(shi)(3)。本文通(tong)過CFX進行(háng)管道内(nei)流體叠(die)代計算(suan),然後選(xuan)取不同(tong)斷面♌差(cha)壓,帶人(ren)式(1)至式(shì)(3)計🤟算公(gong)式進行(hang)計算,用(yong)上遊斷(duàn)面6和下(xia)遊斷面(miàn)4計算的(de)🔴流量作(zuò)爲基🌈準(zhǔn)值,其餘(yu)斷面計(jì)✏️算的流(liu)量除以(yi)此值❓，并(bing)繪制流(liú)量曲線(xiàn)如圖6。

　　從(cong)圖6中可(kě)以看出(chu)流量曲(qǔ)線的分(fèn)布和差(chà)壓曲線(xian)的☁️分布(bu)㊙️基本🔞一(yī)緻,下遊(yóu)1-3号斷面(miàn)計算出(chū)的流量(liàng)較上遊(you)相應斷(duàn)面明顯(xian)偏大,這(zhè)是因爲(wèi)流出系(xi)數下遊(yóu)斷面明(míng)顯偏大(dà)導緻的(de)。随着下(xià)遊斷面(mian)x2的增加(jia),不同斷(duan)面♈計算(suàn)出的流(liú)量明顯(xian)減小，由(yóu)于流出(chū)系數✊對(dui)流量有(yǒu)一定的(de)修訂作(zuo)用，所以(yi)流量下(xia)降幅值(zhi)及梯度(du)并沒有(yǒu)差壓減(jian)小的那(na)麽明顯(xiǎn)。流量♊最(zui)小值是(shì)最大值(zhí)的82.2%,僅下(xia)降了18%左(zuo)右。斷面(miàn)10随着差(cha)壓的減(jiǎn)小，流量(liàng)不但沒(méi)有減小(xiǎo)反而出(chu)現了🔞明(míng)顯增加(jia)趨勢，這(zhe)是因爲(wei)流出系(xì)數對流(liu)量的計(ji)算起到(dào)了決📐定(dìng)性作用(yong)。因此⭕計(ji)算公式(shì)(2)不但對(duì)孔口比(bi)、管道内(nei)徑、雷諾(nuo)數、孔闆(pan)直徑有(you)🥰一定的(de)限制要(yao)求,其對(duì)下遊取(qu)壓口距(jù)離也有(yǒu)--定的🔴限(xian)制☎️要求(qiú)。據計算(suàn)結果,配(pèi)合斷面(miàn)差壓曲(qǔ)線和流(liu)量公式(shì)來看，上(shang)遊取壓(ya)口易設(she)置在✉️(0.8~1)D範(fan)圍💃🏻内,而(ér)下遊取(qǔ)壓口易(yi)設置在(zai)(0.3~0.5)D範圍内(nèi)。
3.4固定斷(duàn)面流量(liang)分布
　　選(xuan)取典型(xíng)斷面分(fèn)析其内(nei)部流量(liang)分配和(he)斷面上(shang)的流态(tai)。上遊取(qǔ)壓口選(xuan)擇在D處(chù),下遊取(qǔ)壓口選(xuǎn)擇在0.5D處(chù)。将斷面(miàn)沿直徑(jìng)方向🚶均(jun)分爲10份(fen),分别計(ji)算各斷(duàn)面上的(de)流量，從(cóng)管道中(zhōng)心向邊(biān)緣一㊙️次(cì)編号爲(wei)1至10。計算(suàn)每✂️個圓(yuán)環斷面(miàn)流量占(zhàn)管道流(liu)量的百(bai)分數,并(bìng)繪制流(liú)量曲線(xian)，如圖7。典(diǎn)型斷面(mian)爲上遊(yóu):27200+0.5D=27510.5mm,下遊:27200-D=26.579mm

　　從(cong)圖7中可(kě)以看出(chū)上遊斷(duan)面流量(liang)分布較(jiào)爲均勻(yún)，與管道(dao)直徑呈(chéng)線性關(guān)系,壁面(mian)附近的(de)10号斷面(mian)流量出(chū)現下㊙️降(jiàng),這是因(yin)👈爲由于(yu)壁🐪面粗(cū)糙度和(hé)壁面的(de)摩擦減(jian)了環形(xing)斷面_上(shang)的過流(liu)能力。從(cong)流量分(fèn)布曲線(xian)可🏃以看(kàn)出孔闆(pan)上遊水(shuǐ)流流态(tài)較爲穩(wen)定且,無(wu)明顯的(de)局部水(shui)頭損失(shī)。下遊斷(duan)面流量(liàng)分布失(shī)去了均(jun)勻性💘,出(chu)現了明(míng)顯的回(hui)流現象(xiàng)，且流量(liàng)集中分(fèn)布在✨(0.3~0.6)D的(de)圓環面(miàn)積内,4個(gè)環形斷(duan)面占整(zhěng)個流量(liàng)了的91.35%。下(xia)遊斷面(mian)1-4号圓環(huán)斷面流(liú)量與管(guǎn)道直徑(jing)程線性(xing)關系,且(qiě)斜率是(shì)上遊斷(duan)面斜率(lǜ)的3.5倍。這(zhe)是因爲(wèi)水流經(jīng)過孔闆(pǎn)收縮後(hòu)的水流(liu)流速增(zeng)加，單位(wèi)面積上(shàng)的過流(liú)能力增(zeng)㊙️強。直徑(jìng)爲0.5D圓環(huán)斷面以(yi)後🏃的斷(duan)面流量(liang)随着半(ban)徑增✨加(jiā)而急劇(jù)減小，這(zhè)是因爲(wei)孔闆開(kāi)🌍孔比爲(wèi)0.635446,且受水(shui)流收縮(suō)效應的(de)影響,0.5D以(yǐ)後斷面(miàn)水流流(liu)速明🐅顯(xiǎn)減小，過(guo)流能力(li)受到限(xian)制所✌️緻(zhi)。下遊斷(duan)面0.8D後斷(duan)面的流(liú)量随着(zhe)直徑的(de)增大截(jie)面回流(liu)流量📞增(zeng)大,形成(chéng)了孔闆(pǎn)後下遊(yóu)斷面的(de)渦流負(fù)壓區，給(gei)差壓測(cè)量創♋造(zào)了條件(jiàn)🏃🏻。　　3種工況(kuang)的流量(liàng)分布趨(qū)勢基本(ben)一緻,3種(zhong)工況💞各(gè)自的❤️回(huí)流總量(liàng)在15.6%左右(yòu)。以下遊(you)典型斷(duàn)面爲起(qi)點，繪制(zhì)三🍓維流(liu)線圖和(hé)典型斷(duan)面上的(de)流速分(fen)布圖，如(rú)圖8。

3.5管壁(bi)壓力分(fen)布
　　爲了(le)衡量取(qǔ)壓口的(de)位置選(xuǎn)取是否(fou)合理,本(běn)文取出(chū)了管壁(bì)附近管(guan)道相對(duì)壓力，并(bing)繪制曲(qu)線如圖(tu)9。上下遊(yóu)特征斷(duàn)面沿💃🏻直(zhi)徑方向(xiang)💔平均分(fèn)爲600份，爲(wei)了使結(jié)果✏️具有(yǒu)代表性(xing)，取最外(wài)側壁面(miàn)附近圓(yuán)環(1/600管道(dào)内徑).上(shàng)的平均(jun1)相對壓(ya)力作爲(wei)壁面壓(ya)🔅力。上下(xia)遊🏃‍♀️各取(qǔ)10個斷☁️面(mian)，從上遊(you)對斷面(miàn)進行編(bian)号依次(cì)爲1至🏃🏻19号(hào)斷面。

　　從(cóng)圖9中可(kě)以看出(chu)工況1上(shàng)遊斷面(mian)壓力在(zài)8号斷面(miàn)相對壓(ya)✍️力出現(xian)明顯的(de)下降趨(qū)勢，而工(gōng)況2和工(gōng)況3則明(ming)♍顯有上(shang)升趨勢(shì)。大流📞量(liàng)工況随(suí)着雷諾(nuo)數的增(zeng)大管道(dao)混合邊(biān)界層減(jiǎn)小，且💞混(hun)合邊界(jiè)層中的(de)層流邊(biān)界層減(jiǎn)小，因此(cǐ)壁面流(liú)速較大(dà)，相對壓(yā)力減小(xiǎo)的緣故(gu)㊙️。而正常(cháng)工況和(hé)小流量(liàng)工況混(hùn)合邊界(jiè)層較厚(hou),壁面👣流(liu)速減小(xiǎo)，相對壓(ya)力增大(dà)。下遊☁️管(guan)道壁面(mian)相對壓(yā)力♋随着(zhe)x2的增加(jia)，負壓🈲逐(zhú)漸增大(da)，且大流(liu)量工況(kuàng)這種增(zeng)加🌈幅值(zhí)更加明(míng)顯，而正(zheng)常工況(kuàng)和小流(liú)量工況(kuang)則趨于(yu)平緩。12号(hao)🔞斷面後(hòu)管道相(xiang)對壓力(lì)随着x2的(de)增加而(ér)變大。這(zhe)是因爲(wèi)随着⛱️x2的(de)增加水(shuǐ)流的過(guò)流面積(jī)逐漸增(zeng)大，斷面(mian)的平⭐均(jun)流速減(jian)小✍️，根㊙️據(ju)能量守(shou)恒定律(lǜ)和伯努(nǔ)利方程(cheng)可知，管(guan)道壁面(mian)的相對(dui)壓力增(zēng)加，流量(liang)越大這(zhe)種現象(xiang)越明顯(xian)。爲了獲(huo)得最大(dà)的測量(liàng)壓差所(suo)以取壓(ya)孔應設(shè)置在㊙️上(shàng)遊最大(dà)壓力🏃🏻‍♂️和(he)下遊最(zuì)小壓力(lì)處。
4結論(lùn)
(1)爲了獲(huò)取最大(da)測量差(chà)壓和提(ti)高差壓(yā)法流量(liàng)測量的(de)精✍️度，取(qǔ)👌壓孔應(yīng)設置在(zài)上遊最(zuì)大壓力(lì)和下遊(yóu)最小壓(ya)力處，且(qie)下遊取(qǔ)✊壓孔應(ying)設置在(zai)距孔闆(pǎn)中心距(ju)🍓離(0.3~0.5)D範圍(wei)内，上遊(yóu)取壓孔(kong)應設置(zhi)🏃‍♀️在距孔(kǒng)闆中心(xin)距離(0.5~1.5)D範(fàn)圍。
(2)取壓(yā)孔距離(lí)的不同(tóng)會嚴重(zhong)影響流(liu)體質量(liang)流量的(de)測量精(jing)度，所以(yǐ)流量孔(kong)闆在安(ān)裝時，嚴(yán)格按照(zhao)孔闆尺(chǐ)寸安裝(zhuang)😘，并根據(jù)取壓孔(kǒng)的實際(ji)位置适(shì)當修正(zheng)流出系(xi)數📱。
(3)典型(xing)斷面的(de)下遊斷(duàn)面存在(zai)明顯的(de)回流現(xiàn)象,形成(cheng)🤟一💋定👅的(de)負壓，爲(wèi)差壓測(ce)量創造(zao)了條件(jiàn)，且回流(liú)量占管(guǎn)道質量(liàng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流量的(de)15%左右。
(4)采(cai)用CFX對流(liú)場進行(hang)模拟可(kě)以詳細(xì)分析管(guǎn)道内流(liú)體的流(liú)動狀态(tai)，求解出(chū)任意質(zhì)點速度(du)、壓力、流(liu)量能量(liang)等參數(shù)。
(5)由于流(liu)量計計(ji)算模型(xíng)造成測(ce)量誤差(chà)的客觀(guan)存在，可(ke)✉️以借助(zhù)CFX和一元(yuan)線性回(huí)歸方程(cheng)對不同(tong)流量下(xià)差✨壓法(fǎ)💞測流量(liàng)進行線(xiàn)性修正(zheng)。

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