超聲流量計(jì)管道流場(chǎng)的模擬與分析
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3 雙彎管流場(chǎng)的流速分布研究
雙彎管流動(dòng)也是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)比較典型的一種流動(dòng)方式，雙彎管會(huì)引起渦流和回流，會(huì)對(duì)超聲波流量計(jì)的計(jì)量精度造成非常不利的影響。
雙彎管的幾何結(jié)構(gòu)如圖8所示。其中，截面A為被觀(guān)察截面，距離出口為1R。本文引用地址：http://www.104case.com/article/162257.htm
同理，在給定的初始條件與邊界條件下，獲得的流動(dòng)截面二次流流函數(shù)的等值線(xiàn)如圖9所示。
在雙彎管流場(chǎng)中，根據(jù)式(10)，式(11)可得其截面速度分布如圖10所示。
通過(guò)對(duì)雙彎管流動(dòng)狀態(tài)下的速度分布進(jìn)行模擬可以看出，在雙彎管流動(dòng)的后側(cè)二次流形成渦，并且在局部出現(xiàn)回流，所以沒(méi)有固定的規(guī)律可尋。對(duì)于這種流動(dòng)情況，當(dāng)聲道布置的聲線(xiàn)方向與二次流速度矢量平行時(shí)，將導(dǎo)致嚴(yán)重的測(cè)量誤差。
4 結(jié)語(yǔ)
從層流和湍流兩種流動(dòng)狀態(tài)的速度分布進(jìn)行模擬，指出充分發(fā)展的層流流場(chǎng)的速度分布比較規(guī)則，而湍流流場(chǎng)的速度分布則主要取決于流場(chǎng)的雷諾系數(shù)。進(jìn)而計(jì)算了單、雙彎管在特定雷諾數(shù)下的流動(dòng)情況，從單、雙彎管流場(chǎng)的速度等值線(xiàn)和截面速度分布可以看出：對(duì)于單彎管流場(chǎng)，其二次流分量基本上是兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的渦，其速度等值線(xiàn)沿著管道軸心的水平截面呈對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，所以其縱向截面線(xiàn)平均速度分布也是對(duì)稱(chēng)的；而雙彎管流場(chǎng)的流動(dòng)相對(duì)單彎管流場(chǎng)更復(fù)雜，速度等值線(xiàn)及其截面速度分布也更不規(guī)律。雙彎管的二次流表現(xiàn)為單一的渦，在截面的特定位置會(huì)出現(xiàn)緩慢的回流現(xiàn)象。所以對(duì)于這種流動(dòng)情況，當(dāng)聲道布置的聲線(xiàn)方向與二次流速度矢量平行時(shí)，將導(dǎo)致嚴(yán)重的測(cè)量誤差。
評(píng)論