基于Fluent仿真模拟及实验条件下楔形流量计流出系数研究

摘要

本文主要就楔形流量计的结构及工作原理进行梳理,结合日常流量检测工作,应用流量仿真软件Fluent进行数字模拟,确立标准k-ε模型、依据Pressure Based算法进行求解等关键属性设置,模拟出楔前后取压口的压差,根据公式积算出不同流量点下的流出系数;实验结果发现:由Fluent模拟得到的流出系数与流量点大小无关,基本保持在0.7261与0.7569之间,标准偏差约为0.0096;实验室检测给出的流量系数与流量点大小关系密切,在大于20％流量点下流出系数与模拟得出的流出系数基本一致,在0.75与0.80之间,标准偏差约为0.0196;但是在不大于20％流量点下流出系数发生突变、呈下降趋势.为将来数字虚拟计量、更好解释存在以上差异的原因等,提出后续仿真需针对不同流量点,改变湍流模型及使用不同的求解算法进行研究,同时选择不同的流体介质分别进行实验;另外还有必要考虑楔比i、楔角β的大小及取压口的位置、取压方式等对流出系数的影响.