ABGUX型旋进旋涡流量计数值仿真计算

利用GAMBIT将网格模型建立好以后，将模型文件导入FLUENT软件中进行仿真计算，管道的直径D=50mm。计算流程和输入参数说明如下：启动FLUENT仿真软件时选用3d解算器；选择迭代算法；物质属性和边界条件分别为：空气，密度1.204m³/kg，入口流量值、出口出流；计算区域初始化：入口的参考压力选为0。开始进行计算。

    在计算时流速范围选择的是10~110m³/h，每隔10m³/h取一个流速点进行计算。采用传统的旋涡发生体建立的模型进行计算，并且用TECPLOT对数据进行处理，结果如图3所示。

 

    从图3（a）可以看出旋涡脉动的频率与流量之间符合线性关系Q=f/5.641（线性拟合后可得出相关系数为0.99981，测量范围10~110m³/h）。通过图3（b）的结果可以看出压损与流量之间的关系近似为二次曲线，其方程为：

    Δp=μρQ²/D⁴     （3）

    式中：D--所测管道的直径；μ--压损系数，为了方便直观地看出压损的变化，本文引入压损系数μ，式（3）中的μ=17.5。

    采用改进的旋涡发生体的网格模型计算结果如图4所示。

 

    通过TECPLOT对数据结果处理以后，从图中可以看出改进后的方案旋涡脉动频率与流量之间符合关系式Q=f/4.565。此时下限达到Q=5m³/h。压力与流量的关系近似为二次曲线，其方程为：

    Δ=μρQ²/D⁴     （4）

    式中：压损系数μ=7.8。

    通过观察仿真结果和比较压损系数可以看出改进后的旋进旋涡流量计的量程比和压力损失都得到了改善。