1.孔板流量計計算經(jīng)驗公式
根據(jù)滿管流體流量的測量是通過測量安裝在管道內(nèi)孔板產(chǎn)生的前后壓差,并經(jīng)算術(shù)計算后求得,流體質(zhì)量流量的計算公式如下:
式中:C為孔板的流出系數(shù)(無量綱);β為孔板直徑和管道內(nèi)徑比值(無量綱);d為孔板工作狀態(tài)下直徑(mm);△p為孔板前后的差壓(Pa);ρl為流體密度(kg/m3)。
流出系數(shù)是指通過裝置的實際流量與理論流量之間關(guān)系的系數(shù),用Reader-Harris/Gallagher方法的計算公式為
式中:p1為上游斷面相對壓力(Pa);Pz為下游斷面.相對壓力(Pa);K為流體的等熵指數(shù)(無量綱)。其余符號與上同。
本次計算的流體為水,溫度70℃,可壓縮性比較小，因此選取ε=1.0,進行流量的近似計算,孔板的具體參數(shù)表見表1。
2.CFX數(shù)值計算
本文采用了Navier-Stoke方程來描述流體在管道內(nèi)的流動,應(yīng)用標準雙方程案流模型,采用有限容積法和迎風(fēng)差分格式對控制方程進行時變相離散求解,給定壁面粗糙度,假設(shè)壁面無滑移,流體無旋運.動s�；贑FD計算理論,應(yīng)用ANSYS平臺中CFX商用軟件，進行定常迭代求解計算。
3.數(shù)值計算模型
本文對某電廠凝結(jié)水管道進行了數(shù)值模擬計算，孔板流量計前后阻力件的形式為90°彎頭各一個,具體數(shù)據(jù)見表1。圖1、圖2分別為管道計算模型和孔板管局部網(wǎng)格示意圖。
為了便于建模和計算,對孔板內(nèi)邊緣進.行了簡化，取消斜銳角α,將孔板設(shè)計為最小厚度的等厚孔板。由于受計算資源的限制,模型的網(wǎng)格個數(shù)為769728,節(jié)點個數(shù)為748492。整個計算模型采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，以提高網(wǎng)格質(zhì)量和計算精度。
4.數(shù)值計算邊界條件
以某電廠凝結(jié)水流量孔板尺寸為例,采用公式(1)計算其額定壓力下的流量,并對孔板及管道進行數(shù)值模擬。進口設(shè)定流量,凝結(jié)水雜項管設(shè)置孔板后,進出口流量相等,出口設(shè)定流量。分別計算3個工況:工況1為最大流量工況610kg/s;工況2為常用流量工況569.44kg/s;工況3為最小流量工況222.22kg/so
5.結(jié)果分析
為了使結(jié)果具有普遍性,并減小后處理誤差,孔板流量計前后的壓差分別取上下游斷面上的平均壓力之差�？装迩昂蟾髯鲆粋�和管道正交的圓截面,近似認為是上下游取壓口，上游斷面定義為Planel即上游取壓口斷面,下游斷面定義為Plane2即為下游取壓口斷面,如圖3。上、下游斷面距孔板中心位置分別用x1和x2表示，上下游各取10個截面位置,截面位置編號自孔板至上下游分別編號為1至10,其數(shù)據(jù)見表2。
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