超聲流量計(jì)管道流場(chǎng)的模擬與分析
3 雙彎管流場(chǎng)的流速分布研究
雙彎管流動(dòng)也是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)比較典型的一種流動(dòng)方式,雙彎管會(huì)引起渦流和回流,會(huì)對(duì)超聲波流量計(jì)的計(jì)量精度造成非常不利的影響。
雙彎管的幾何結(jié)構(gòu)如圖8所示。其中,截面A為被觀察截面,距離出口為1R。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/162257.htm
同理,在給定的初始條件與邊界條件下,獲得的流動(dòng)截面二次流流函數(shù)的等值線如圖9所示。
在雙彎管流場(chǎng)中,根據(jù)式(10),式(11)可得其截面速度分布如圖10所示。
通過(guò)對(duì)雙彎管流動(dòng)狀態(tài)下的速度分布進(jìn)行模擬可以看出,在雙彎管流動(dòng)的后側(cè)二次流形成渦,并且在局部出現(xiàn)回流,所以沒(méi)有固定的規(guī)律可尋。對(duì)于這種流動(dòng)情況,當(dāng)聲道布置的聲線方向與二次流速度矢量平行時(shí),將導(dǎo)致嚴(yán)重的測(cè)量誤差。
4 結(jié)語(yǔ)
從層流和湍流兩種流動(dòng)狀態(tài)的速度分布進(jìn)行模擬,指出充分發(fā)展的層流流場(chǎng)的速度分布比較規(guī)則,而湍流流場(chǎng)的速度分布則主要取決于流場(chǎng)的雷諾系數(shù)。進(jìn)而計(jì)算了單、雙彎管在特定雷諾數(shù)下的流動(dòng)情況,從單、雙彎管流場(chǎng)的速度等值線和截面速度分布可以看出:對(duì)于單彎管流場(chǎng),其二次流分量基本上是兩個(gè)對(duì)稱的渦,其速度等值線沿著管道軸心的水平截面呈對(duì)稱狀態(tài),所以其縱向截面線平均速度分布也是對(duì)稱的;而雙彎管流場(chǎng)的流動(dòng)相對(duì)單彎管流場(chǎng)更復(fù)雜,速度等值線及其截面速度分布也更不規(guī)律。雙彎管的二次流表現(xiàn)為單一的渦,在截面的特定位置會(huì)出現(xiàn)緩慢的回流現(xiàn)象。所以對(duì)于這種流動(dòng)情況,當(dāng)聲道布置的聲線方向與二次流速度矢量平行時(shí),將導(dǎo)致嚴(yán)重的測(cè)量誤差。
評(píng)論