超声波流量计概述及流场数值模拟研究

摘要

本文针对速度式流量计主要工业应用类型之一的超声波流量计,详细介绍了其测量原理、系统组成及其计量功能特性,并对比分析了不同声道形式及组合方式的优缺点.同时,基于CFX数值模拟,针对影响超声波流量计计量精度的流场分布畸变误差因素,开展超声波计量管段流场数值模拟研究,分析了某分输站计量橇整流器在不同管道安装位置时的气体流场状态及分布,可视化求解了气流在模型区域中的变量云图、速度矢量图、湍流动能及耗散率等.结果表明:整流器下游5D管段内存在一定程度不稳定流动,在10D以上安装位置时可保证流体流经整流器到达下游流量计时已发展成理想紊流流场.本文数值模拟研究方法,可实现有效判断计量橇管段内部是否存在流场畸变、涡流及其他横向流,由此为辅助指导现场计量系统的工艺设计及改造提供参考依据.