多孔孔板流量计的函数孔结构研究.pdf

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1、20152015征仪表技术与传感器第2期InstrumentTechniqueandSensorNo．2多孔孔板流量计的函数孔结构研究程宇，刘玉长(中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：多孔孔板流量计是一种比传统的差压测量装置更优良的新型差压式流量测量装置，但其函数孔的确定目前没有统一的标准。针对该问题，采用CFD仿真软件，在相同等效直径比的情况下，针对多孔孔板的函数孔结构，研究了开孔数目、孔分布以及倒角等因素对于减少压力损失所起到的影响和作用。根据仿真研究结果，制作了一种多孔孔板流量计进行流体试验，试验结果表明该方法的准确性。关键词：多孔

2、孔板流量计；压力损失；等效直径比；函数孔；仿真；试验对比中图分类号：TP211文献标识码：A文章编号：1002—1841(2015)02—0023—03ResearchonFunctionPoreStructureofPorousOrificeFlowmeterCHENGYu，LIUYu—chang(SchoolofEnergySdenceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：Comparedwiththetraditionalpressuremeasuring

3、device，theporousorificeflowmeterisamoreexcellentmeasuringdevice．Butthereisn’tanyuniformstandardcurrentlyonhowtodeterminetheholefunction．Inordertosolvetheproblem，theimpact0fthefunctionporestructureoftheporousplatesonreducingthepressurelosswassimulatedbyCFD．Thefactorsincludedthenumbe

4、rofholes，poresizedistributionandthechamfers．Akindofporousorificeflowmeterismadetoundertakefluidexperi—ments平共处accordingtotheresultsofsimulation，andtheresuhsshowthatthismethodisaccurate．Keywords：porousorificeflowmeter；pressurelosses；equivalentdiameterratio；holefunction；simulation；ex

5、perimentaleompar—ison0引言献可以查阅。对于如何定制函数孔，缺少一个统一的标准。以孔板流量计因其结构简单、耐用而成为目前国际上标准化因节流而产生的压力损失作为对比参照，通过仿真对函数孔结程度高、应用最为广泛的一种流量计，但也存在着流出系数不构的研究，主要包括多孔孔板开孔数量、孔的分布以及倒角等稳定、线性差、重复性不高、永久压力损失大等缺点⋯。因素对减小压力损失所起到的影响和作用，对于函数孔的制定美国马歇尔航空飞行中心设计发明的一种新型差压式流有一定的指导意义；为函数孔制定标准化奠定基础，将有助于量测量装置，即多孔孔板流量计(又称为平衡流量

6、计)。多孔推动多：E-~L板的孔函数的研究与应用进展。孔板流量计对传统节流装置有着极大的突破，与传统差压式流1函数孔结构的研究量计相比较，具有永久压力损失小、精密度高、量程比大、直管以内径D为50mm、等效直径比卢=0．35的孔板J，流动介段短等优点。质纯水为研究对象，参考标准孔板在实际工业应用和本次仿真多孔孔板流量计测量原理图如图1所示。虽然多孔孔板模拟，为保证流体能够以充分发展、理想的湍流状态进入流量的结构与标准孔板不同，其测量原理还是节流测量，因此在流计，设计有长度分别为IOD、14D的上下游直管段。在此基础量计算时仍可采用标准孔板的经典计算公式]：上

7、做了3组不同的仿真模拟，并且选定其中一个模拟结果的设Q=K计方案进行实流实验，通过对比实流实验结果与模拟仿真结果式中：Q为管道中流体的流量；K为无量纲系数；卸为孔板节流从而验证仿真结果的准确性。前后的压力差；p为流体密度。1．1对开孔数量的研究在此先研究孔的结构为无倒角的情况，对数量研究的时候要求其他参数均是相同的，包括有孔分布以及孔的结构。设计O时在一个多孔孔板上每个小孔的直径是一样的，由等效直径比的定义可知开孔直径为图1多孔孔板流量计测量原理图d=Dxfl／fn多孔孔板流量计每个孔的尺寸和分布基于独特的公式和f4，测试数据定制，称为函数孔。至于函数孔是如

8、何定制，与哪式中：d为节流孔的直径；D为管道的直径；