1.孔板流量計計算經驗公式
根據滿管流體流量的測量是通過測量安裝在管道內孔板產生的前后壓差,并經算術計算后求得,流體質量流量的計算公式如下:
式中:C為孔板的流出系數(無量綱);β為孔板直徑和管道內徑比值(無量綱);d為孔板工作狀態下直徑(mm);△p為孔板前后的差壓(Pa);ρl為流體密度(kg/m3)。
流出系數是指通過裝置的實際流量與理論流量之間關系的系數,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(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,孔板的具體參數表見表1。
2.CFX數值計算
本文采用了Navier-Stoke方程來描述流體在管道內的流動,應用標準雙方程案流模型,采用有限容積法和迎風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,假設壁面無滑移,流體無旋運.動s。基于CFD計算理論,應用ANSYS平臺中CFX商用軟件，進行定常迭代求解計算。
3.數值計算模型
本文對某電廠凝結水管道進行了數值模擬計算，孔板流量計前后阻力件的形式為90°彎頭各一個,具體數據見表1。圖1、圖2分別為管道計算模型和孔板管局部網格示意圖。
為了便于建模和計算,對孔板內邊緣進.行了簡化，取消斜銳角α,將孔板設計為最小厚度的等厚孔板。由于受計算資源的限制,模型的網格個數為769728,節點個數為748492。整個計算模型采用六面體結構化網格，以提高網格質量和計算精度。
4.數值計算邊界條件
以某電廠凝結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值模擬。進口設定流量,凝結水雜項管設置孔板后,進出口流量相等,出口設定流量。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.結果分析
為了使結果具有普遍性,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。孔板前后各做一個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,其數據見表2。
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