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超聲流量計(jì)管道流場的模擬與分析

作者: 時間:2011-03-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

2 單彎管流場的流速分布研究
單彎管的幾何結(jié)構(gòu)如圖3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://2s4d.com/article/162257.htm


對于離散后的流體力學(xué)方程組進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時,首先需要給定解條件,主要是初始條件和邊界條件:入口邊界設(shè)定為速度入口,給定流體平均流速,對應(yīng)雷諾數(shù)為1×104;出口條件設(shè)定為壓力出口,數(shù)值為一個大氣壓,即表壓為零。在給定的初始條件與邊界條件下獲得的流動截面二次流流函數(shù)的等值線如圖4所示。
如圖4可知,對于單彎管流場,它的流速分布具備一定的規(guī)律,其速度等值線沿著軸心的水平截面呈基本對稱狀態(tài)。
由于彎管的影響,單彎管流場和充分發(fā)展的流場的速度分布將有所不同,其在不同剖面上的速度分布也不一樣。其橫向截面與縱向截面分布的剖面圖如圖5所示,根據(jù)式(8),式(9)可知,在某一截面及單一路徑上,面平均速度及線平均速度分別為:

式中:r0∈[0,R]。由此可得單彎管橫向截面及縱向截面的線平均速度分布分別如圖6,圖7所示。


通過對單彎管流動狀態(tài)下的速度分布進(jìn)行可以看出,單彎管中的二次流是兩個以軸心水平截面對稱的渦,所以流速分布具備一定的規(guī)律。而縱截面的流速分布是對稱的,比橫截面的規(guī)律性強(qiáng),所以在實(shí)際應(yīng)用安裝時,可以利用數(shù)據(jù)偏差的相互補(bǔ)償來提高精度,這和單彎管流場的縱截面流速分布的特殊性有關(guān)。



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