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技术文章  

均速管流量计检测杆截面形状发展


发布日期:2020-12-15 点击:81次
均速管流量计检测杆的形状由最开始的圆形,经历了菱形、翼形、t形、子弹头形、delta形的改进使得流量测量更准确、稳定。测量时发现,检测杆的截面形状决定绕流流体的分离点位置,影响尾迹区的流速分布,对流量计的线性度、重复性、输出差压影响巨大。下面简单介绍一下均速管流量计检测杆截面形状的改进过程。
  (1) 圆形。最初的均速管流量计截面形状如图(a)。流体绕过圆形截面时,流体在圆周上的分离点会随雷诺数的增大而后移,此时造成流量系数不稳定。
  (2) 菱形。为使流体分离点固定,研究出了菱形截面,如图(b)。使分离点固定在菱形顶点处。但由于菱形的棱边很尖锐致使均速管流量计后侧有较大漩涡,影响了均速管流量计的线性度。
  (3) 翼形。形状与机翼相似,如图(c)。翼形截面使得压损减小,但是由于静压孔的开孔位置离全压孔很近,使得输出差压很小,在低流速时可能测量失效。
  (4) 子 弹头形。1992年美国veris公司研制出截面形状为流线型的均速管流量计。线性度提高,但是输出差压仍然很小。子弹头形的均速管流量计为提高流量系数的精度在其前表面增加粗糙度如图(d),但是收效甚微。
  (5) t形。2001年由美国dsi公司研制出。如图(e)所示。在检测杆的迎流侧和背流侧开两排全压孔,t形漩涡区取静压,增大输出差压。但差压较大时,由于开孔直径较小,易堵塞取压孔,造成测量失效。
  (6) delta形。如图(f)所示。与菱形截面相似,不同之处在于选取特殊材料,使得其适用于测量腐蚀介质。适用温度范围在:-200度~1000度。

  以上六种截面形状都是经典截面,还有学者研究出双翼形均速管流量计,一根专取全压,另一根专取静压,使输出差压变大,但导致压损也随之增大。wecel和cheimelniak等人采用计算流体力学仿真了前直管段为5d、后直管段为10d时,流体在8种检测杆截面的流速分布情况,并做了实流实验,对比分析结果。还有学者研究了在弯管后,均速管流量计以垂直和水平于弯管平面两种方式安装的流量测量特性。

 

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