官燕玲,江 超,肖 洋,2,張宇昊,3
( 1. 長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710054; 2. 成都基準(zhǔn)方中建筑設(shè)計(jì)有限公司西安分公司,陜西 西安 710054;3. 信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司西安分院,陜西 西安 710100 )
由于供暖分戶計(jì)量的要求,戶用熱量表成為集中供暖系統(tǒng)用戶端常用的計(jì)量設(shè)備.在運(yùn)行中,由于用戶端流量可自行調(diào)節(jié),熱量表會(huì)經(jīng)常處于變流量工作狀態(tài);同時(shí),流體在基表中要繞過(guò)立柱反射體,呈現(xiàn)非定常性;再有,熱量表前、后接管的直管段長(zhǎng)度也會(huì)對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生一定的影響.熱量表在非穩(wěn)定狀態(tài)下計(jì)量的可靠性會(huì)直接影響熱計(jì)量收費(fèi)的合理性,最終影響集中供暖系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能效果.因此本文提出對(duì)一款常用的戶式熱量表,進(jìn)行流量計(jì)量可靠性的流場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)值研究.
熱量表主要由流量傳感器,配對(duì)溫度傳感器和計(jì)算器三部分組成.流量傳感器是熱量表最主要的部件,按其測(cè)量原理可以分為機(jī)械式、超聲波式和電磁式三類.由于超聲波的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用,并以時(shí)差法最為普遍[1-2].立柱式時(shí)差法超聲波熱量表在基表上裝有一對(duì)立柱反射體,其柱體上端相對(duì)斜面作為反射面,這是目前用的較多的一種形式,見圖1.
圖1 熱量表基表幾何圖Fig.1 Geometric figure of heat meter base table
從該表的工作原理可以看到,其流量計(jì)量是基于超聲波傳播所經(jīng)過(guò)的流場(chǎng)軸線上的線速度,通過(guò)修正得到流通斷面上的平均速度,再由流通斷面面積計(jì)算得到流量.在熱量表的生產(chǎn)中,由線速度轉(zhuǎn)換為面速度的修正值K,是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量標(biāo)定的.這個(gè)修正值K的可靠性與基表的水流特性有直接關(guān)系.近年來(lái),為了進(jìn)一步提高熱量表的計(jì)量精度,在超聲波反射裝置、超聲波聲路的改進(jìn)方面人們作了大量的工作[3-4].但是,針對(duì)熱量表的非穩(wěn)定工作條件以及安裝條件的影響,從流場(chǎng)特性方面對(duì)其流量計(jì)量的可靠性進(jìn)行研究的還很少.
本文提出對(duì)一款DN25的立柱反射體時(shí)差超聲波熱量表,應(yīng)用大渦模擬數(shù)值方法,基于基表內(nèi)的水流特性,圍繞流量計(jì)量的可靠性,分析了流場(chǎng)從初場(chǎng)到充分發(fā)展的動(dòng)態(tài)過(guò)程,以及流場(chǎng)的非定常性、流量的改變以及安裝直管段長(zhǎng)度對(duì)K值的影響.本文旨在為熱量表運(yùn)行計(jì)量的可靠性給予評(píng)價(jià),為熱量表的改進(jìn)、管理及安裝提供幫助.
該問(wèn)題為三維非定常的湍流問(wèn)題.湍流數(shù)值模擬方法有3種,即直接數(shù)值模擬(DNS)、大渦模擬(LES)和雷諾時(shí)均方程模擬(RAMS).直接數(shù)值模擬可以給出所有湍流脈動(dòng)量,但對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求很高,很難達(dá)到;雷諾平均數(shù)值模擬方法只能給出統(tǒng)計(jì)平均量;大渦數(shù)值模擬方法可以給出大于慣性區(qū)尺度的脈動(dòng)信息,特別是大尺度脈動(dòng)信息.
該基表幾何形狀見圖1.基表流道前后有兩個(gè)圓柱體,兩圓柱體上端相對(duì)有45°的斜面為超聲波的反射面,兩柱中間為超聲波傳播區(qū).基表內(nèi)流體依次流過(guò)這兩個(gè)柱體,形成受限空間兩個(gè)圓柱體的繞流流場(chǎng).這是一個(gè)復(fù)雜的非定常流場(chǎng),其流場(chǎng)特性受到很多因素的影響.關(guān)于受限空間繞流問(wèn)題,文獻(xiàn)[5-6]進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,認(rèn)為用LES湍流數(shù)值方法能更可靠地對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行仿真.
根據(jù)以上分析,綜合考慮所研究的流場(chǎng)的特殊性,決定選用LES湍流數(shù)值方法進(jìn)行問(wèn)題的研究.
1.2.1 超聲波熱量表的幾何模型
本文研究的時(shí)差法超聲波熱量表基表幾何形狀如圖1所示.在基表過(guò)流直管段內(nèi),裝有一對(duì)直徑為12 mm的圓柱反射體;圓柱上端相對(duì)45°斜面為超聲波反射面,反射面中心在過(guò)流直管的軸線上;基表總長(zhǎng)為160 mm,入口及出口內(nèi)徑為28 mm;基表縮徑斷面通道,總長(zhǎng)為58 mm,內(nèi)徑為D為17 mm;圖中a、b所示為一對(duì)換能器安裝位置.
1.2.2 計(jì)算幾何模型
按照?qǐng)D1的內(nèi)廓幾何形狀,繪制計(jì)算幾何模型,圖2為其外形圖.三維坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在入口的中心點(diǎn)上;X軸為軸向坐標(biāo),與過(guò)流通道軸線重合,方向由入口指向出口(見圖1),計(jì)算范圍為0~160 mm;Y軸為豎向坐標(biāo),指向上,計(jì)算范圍為-14~25 mm;Z軸為徑向坐標(biāo),指向前,計(jì)算范圍為-14~14 mm.
圖2 計(jì)算幾何外形圖Fig.2 Computational geometry outline drawing
將整個(gè)基表作為計(jì)算區(qū)域,由于該基表形狀復(fù)雜,因此選用四面體網(wǎng)格對(duì)全場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格數(shù)約為5×105個(gè),離壁面第一排網(wǎng)格的無(wú)量綱距離y+小于1,可以滿足計(jì)算精度要求[7].圖3為通過(guò)軸線的豎向斷面和水平斷面網(wǎng)格分布圖.
圖3 網(wǎng)格劃分?jǐn)嗝鎴DFig.3 Cross-section diagramof meshing
本文選用LES湍流數(shù)值模型.采用Deardorff的Box的濾波方法;亞格子應(yīng)力模型為渦粘模型,其中亞格子湍流粘性系數(shù)選擇Smagorinsky-Lily模型;Smagorinsky常數(shù)Cs為0.1.對(duì)流項(xiàng)采用二階中心差分格式;非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)采用二階隱式格式;算法采用SIIVIPLE算法.邊界條件為接管入口為均勻速度邊界條件;接管出口為自由出流(outflow)條件;壁面均為無(wú)滑移邊界條件.
本節(jié)通過(guò)水流從初場(chǎng)到充分發(fā)展的過(guò)程的分析,來(lái)研究實(shí)際運(yùn)行中由于流量發(fā)生變化可能對(duì)流場(chǎng)穩(wěn)定性帶來(lái)的影響.
設(shè)定時(shí)間步長(zhǎng)為0.000 05 s,約為超聲波單射程所需時(shí)間(超聲波在水中的傳播速度約為1 500 m/s[8]).入口流速為1.5 m/s(流量為3.32 m3/h),流體密度為998.2 kg/m3,雷諾數(shù)Re為6.8×104.計(jì)算的問(wèn)題是,以水為流動(dòng)介質(zhì),在基表內(nèi)的流道內(nèi),初始各點(diǎn)流速均為1.5 m/s,突然出現(xiàn)前后兩個(gè)立柱及周圍受限空間的流動(dòng),觀察流場(chǎng)從最初到充分發(fā)展的過(guò)程.
圖4 0.000 05 s時(shí)間步長(zhǎng)瞬時(shí)線平均速度計(jì)算曲線Fig.4 The instantaneous average linear velocity of 0.00005 s time step
圖4 所示為計(jì)算過(guò)程曲線.圖中的橫坐標(biāo)為計(jì)算時(shí)間步,縱坐標(biāo)為流速,圖中曲線為一對(duì)反射面中心之間的瞬時(shí)線平均速度(即超聲波傳播路徑上流體的平均速度).圖中看到,從第1 000步開始,曲線基本趨于平穩(wěn).可以認(rèn)為流場(chǎng)從初態(tài)到充分發(fā)展只用了1 000步,即用了0.05 s的時(shí)間.由于流場(chǎng)從初始狀態(tài)到充分發(fā)展的時(shí)間很短,這期間流場(chǎng)對(duì)流量測(cè)量精度的影響就很小,因此,在評(píng)價(jià)流量計(jì)量的準(zhǔn)確性時(shí),可以不考慮因?yàn)榱髁康乃查g變化所帶來(lái)的測(cè)量誤差.
圖5給出了從開始到充分發(fā)展這段時(shí)間的流場(chǎng)速度分布圖.從圖中可以看到流場(chǎng)的形成過(guò)程和兩個(gè)柱體繞流所形成的流場(chǎng)特征.圖5共取了5個(gè)時(shí)刻的計(jì)算結(jié)果,每個(gè)時(shí)刻截取y為-5 mm和0.0 mm的兩個(gè)水平斷面;y=0.0 mm即為軸心高度,是超聲波傳播路徑所在的斷面.
圖5 充分發(fā)展流場(chǎng)形成過(guò)程流場(chǎng)斷面流速等值分布圖Fig. 5 The contour maps of cross-section velocity in fully developed flow forming process
圖5 可以看到充分發(fā)展流場(chǎng)的形成過(guò)程,y=0 mm斷面中心主流區(qū)隨著時(shí)間的推移由第一個(gè)柱體后面向第二個(gè)柱體靠近,到1 000步時(shí)達(dá)到第二個(gè)繞柱,即流場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定.此時(shí),在超聲波傳播通道中,形成紊流的速度分布特征,即管道斷面速度分布較均勻.圖中還可以看到,到1 000步流場(chǎng)達(dá)到充分發(fā)展時(shí),在小斷面通道前后之間(兩個(gè)繞柱之間),流場(chǎng)斷面分布有所不同,向第二個(gè)柱體方向,主流區(qū)逐漸縮小,很明顯,這樣的變化會(huì)影響流量計(jì)量的精度.
從圖5中的1 000步(流場(chǎng)已達(dá)到充分發(fā)展)可以看到,第一個(gè)柱體繞流和第二個(gè)柱體繞流完全不同.由于第一個(gè)繞流之后要進(jìn)入小斷面通道,所以流體在柱體后只有小的分離,在y=0 mm斷面可以看到有小的對(duì)稱蝸旋,在y=-5 mm斷面基本就不存在蝸旋了,在進(jìn)入縮徑通道時(shí),就已形成管內(nèi)紊流斷面分布狀態(tài),因此第一個(gè)繞流對(duì)后面的測(cè)量區(qū)域影響不大;但在第二個(gè)繞流后有明顯的分離,通過(guò)大量的計(jì)算,可以看到類似渦街現(xiàn)象,但這已在測(cè)量區(qū)域之外了,應(yīng)不會(huì)影響流量的測(cè)量.
2007年建設(shè)部頒布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《熱量表》(CJ 128-2007)(替代CJ 128-2001)[9],2001年國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布了國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程《熱能表》(JJG225-2001)[10].標(biāo)準(zhǔn)[9]規(guī)定了熱表的常用流量qp及常用流量與最小流量 qmin之比的最小限值.公稱直徑25 mm的常用流量 qp為3.5 m3/h,常用流量與最小流量之比為50,從而得到最小流量 qmin為0.07 m3/h.最大流量 qmax為水流經(jīng)熱量表時(shí)在短時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行的極限流量,由廠家提供,該熱量表的最大流量maxq 為7.0 m3/h.
文獻(xiàn)[9-10]給出了基本相同的流量檢測(cè)點(diǎn),文獻(xiàn)[9]規(guī)定的出廠檢驗(yàn)的三個(gè)測(cè)量點(diǎn)為: qmin≤q≤1.1qmin、0.1qp≤q≤0.11qp、0.9qp≤q≤1.0qp;型式檢驗(yàn)規(guī)定的五個(gè)測(cè)量點(diǎn)為: qmin≤q≤1.1qmin、0.1qp≤q≤0.11qp、0.3 qp≤q≤0.33qp、0.9qp≤q≤1.0qp、0.9qmax≤q≤1.0qmax.
根據(jù)以上規(guī)定,本文選取了對(duì)應(yīng)型式檢驗(yàn)的5個(gè)流量進(jìn)行了計(jì)算分析(其中包括了出廠檢驗(yàn)的三個(gè)流量),流量分別為:6.65、3.325、1.05、0.376 8和0.075 m3/h,詳見表1.通過(guò)多工況的計(jì)算比較,0.000 05 s步長(zhǎng)與0.000 5 s 步長(zhǎng)的計(jì)算結(jié)果基本相同,考慮機(jī)時(shí)限制,確定計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)為0.000 5 s.
3.2.1 不同流量的線速度的穩(wěn)定性分析
由于超聲波傳播路徑是在反射面中心兩點(diǎn)之間,這之間的線速度的穩(wěn)定性是影響熱量表計(jì)量精度的一個(gè)重要因素.圖6為反射點(diǎn)之間的線速度的計(jì)算曲線.
表1 不同流量的線速度穩(wěn)定性分析數(shù)據(jù)Tab.1 The stability analysis data of linear velocity in different flow
圖6 0.000 5 s時(shí)間步長(zhǎng)線速度計(jì)算曲線(縱坐標(biāo)為速度m/s,橫坐標(biāo)為時(shí)間步)Fig.6 Linear velocity calculation curve of 0.000 5 s time step (ordinate for velocity m/s,abscissa for time step)
圖6(a)為瞬時(shí)線平均速度(兩個(gè)反射面之間軸心速度平均值)計(jì)算曲線,可以看到,對(duì)應(yīng)不同流量,其流場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定的步數(shù)有不同,流量由大到小其穩(wěn)定步數(shù)分別為100、200、300、400、2 200步,即流量越小,流場(chǎng)從初始狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間就越長(zhǎng),但對(duì)應(yīng)最小流量,穩(wěn)定時(shí)間也只需要1.1 s.
圖6(b)為各流量工況流場(chǎng)穩(wěn)定后300步的瞬時(shí)線平均速度的計(jì)算曲線,圖中的水平線為瞬時(shí)線平均速度的時(shí)均值.通過(guò)這個(gè)曲線可以看到流場(chǎng)的非定常性引起的線平均速度的波動(dòng).下面通過(guò)誤差值的分析,比較不同流量大小瞬時(shí)線速度平均值的穩(wěn)定性.
計(jì)算數(shù)據(jù)分析見表1.表中瞬時(shí)線平均速度均方差的計(jì)算公式為:
式中: vi為瞬時(shí)線平均速度,m/s;v為瞬時(shí)線平均速度時(shí)均值,m/s;n為瞬時(shí)值個(gè)數(shù)(同計(jì)算步數(shù)).
表1中給出了瞬時(shí)線平均速度時(shí)均值v、相對(duì)v的最大絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差、瞬時(shí)線平均速度均方差σ.表中看到,對(duì)于相對(duì)v值最大絕對(duì)誤差,隨著流量的減小而減??;對(duì)于相對(duì)v值最大相對(duì)誤差,各流量下的都很小,沒(méi)有明顯的變化規(guī)律;對(duì)于瞬時(shí)線平均速度的均方差σ,隨著流量的減小而減小,所有流量,最大為0.006 59,最小為0.000 04.
通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析看到,無(wú)論流量大小,該流道的線速度均比較穩(wěn)定.
3.2.2 流量修正系數(shù)K值的穩(wěn)定性分析
時(shí)差式超聲波熱量表,測(cè)出的是超聲波傳播路徑上流體的平均流速,并非計(jì)算流量所需要的管道橫斷面上的平均流速,因而在計(jì)算流量時(shí)要采用K系數(shù)進(jìn)行修正.K系數(shù)定義式為[1-3]
式中:v為超聲波傳播路徑上的流體平均流速,m/s;u為管道橫斷面上流體平均流速,m/s .
K的穩(wěn)定性是衡量不同超聲波反射裝置及超聲波聲路優(yōu)劣的主要依據(jù).要求K值在不同的流量下能夠較穩(wěn)定地保持為某個(gè)定值.
如上計(jì)算的瞬時(shí)線平均速度即為超聲波傳播路徑上的流體平均流速,再根據(jù)流量可以得到流道斷面流速,即可得到各流量下的K值.K值的穩(wěn)定性分析見表2.
表2 不同流量下的K值的穩(wěn)定性分析數(shù)據(jù)Tab.2 The stability analysis data of the value of K in different flow
同表1,表2中瞬時(shí)線平均速度時(shí)均值v是對(duì)應(yīng)各流量流場(chǎng)穩(wěn)定后的300步的平均值,表中流量對(duì)應(yīng)型式檢驗(yàn)的5個(gè)流量,其中帶星號(hào)“☆”的流量同為出廠檢驗(yàn)的3個(gè)流量.從表2看到,對(duì)應(yīng)型式檢驗(yàn)5個(gè)流量下的K的平均值為1.076 8,各流量下的K值與之相比,最大絕對(duì)誤差為0.127,最大的相對(duì)誤差為11.8%,都出現(xiàn)在最小流量工況下;其它流量的K值,其誤差則隨流量由大到小而依次減小,次小流量工況絕對(duì)誤差為0.004,相對(duì)誤差為0.4%,最大流量工況的絕對(duì)誤差為0.054,相對(duì)誤差為5%.
若以出廠檢驗(yàn)的3個(gè)流量的K值的平均值作為比較,如表2,K的平均值為1.104,此時(shí),最大絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差仍然是出現(xiàn)在最小流量工況下,分別為0.10和9.0%;其他兩個(gè)流量工況,流量大,則絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差大,次小流量工況絕對(duì)誤差為0.023,相對(duì)誤差為2.1%,最大流量工況的絕對(duì)誤差為0.077,相對(duì)誤差為7%.
以上分析表明,無(wú)論是型式檢驗(yàn)的5個(gè)流量還是出廠檢驗(yàn)的3個(gè)流量工況,K值的不穩(wěn)定性都是存在的,最大誤差均出現(xiàn)在最小流量工況下,其次是出現(xiàn)在最大流量工況下.
熱量表在系統(tǒng)中的安裝應(yīng)考慮前后一定的直管段長(zhǎng)度,一般產(chǎn)品說(shuō)明書上會(huì)給出最小直管段安裝長(zhǎng)度,這是考慮熱量表前后流場(chǎng)的不穩(wěn)定會(huì)造成流量計(jì)量的誤差而提出的基本要求.為了說(shuō)明直管長(zhǎng)度對(duì)流量計(jì)量的影響,本節(jié)在前文的基礎(chǔ)上,對(duì)同一款熱量表進(jìn)行了計(jì)算分析.
本節(jié)在圖1所示幾何模型的基礎(chǔ)上(縮徑管直徑為17 mm),加長(zhǎng)熱量表前后直管段尺寸,并帶彎頭,見圖7所示.
圖7 熱量表實(shí)際安裝距離示意圖Fig.7 The schematic diagram of the actual installation distance of the heat meter
圖中,L1表示熱量表上游直管段長(zhǎng)度、L2表示熱量表下游直管段長(zhǎng)度.接口直徑D為28mm,根據(jù)直管段不同長(zhǎng)度設(shè)三種工況:工況一,L1=10D (280 mm)、L2=5D (140 mm);工況二, L1=10D (280 mm)、L2=2.5D (70 mm);工況三,L1=5D (140 mm)、L2=5D(140 mm).
將整個(gè)基表以及彎頭區(qū)域作為計(jì)算區(qū)域,由于該基表形狀復(fù)雜,因此選用四面體網(wǎng)格對(duì)全場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格數(shù)約為2×106個(gè).
入口邊界設(shè)置為均勻速度入口(velocity inlet),速度取值大小依次為0.2、0.4和1.5 m/s.出口邊界設(shè)置為自由出流(outflow).其他條件與前文一致.同樣采用大渦模擬方法.
4.3.1 不同直管段長(zhǎng)度流場(chǎng)特征
圖8所示為0.4 m/s入口流速下的,不同直管段長(zhǎng)度,在流場(chǎng)穩(wěn)定條件下的,Y=0和Z=0斷面的速度等值線圖.
圖8 0.4 m/s流速下熱量表管道內(nèi)流速等值分布圖Fig.8 The contour maps of heat meter pipe flow velocity distribution in 0.4 m/s velocity
工況一和工況二,熱量表出口直管段長(zhǎng)度不同,分別為5D和2.5D,但入口直管段長(zhǎng)度相同,均為10D.從圖中可以看到,入口直管中,前段有因?yàn)閺濐^引起的渦流,但接近熱量表時(shí)渦流已消失,后面接出管長(zhǎng)不同,對(duì)前面接入管中的流場(chǎng)沒(méi)有明顯的影響;出口接管中,無(wú)論是5D還是2.5D管長(zhǎng),流場(chǎng)都不穩(wěn)定.
工況一和工況三,熱量表入口直管段長(zhǎng)度不同,分別為10D和5D,但出口直管段長(zhǎng)度相同,均為5D.從圖中可以看到,在入口直管段中,對(duì)因彎頭引起的渦流,工況一在熱量表入口處已消失,但工況三其渦流在熱量表入口處沒(méi)有消失.
下面將通過(guò)數(shù)據(jù)分析,說(shuō)明接管直管段長(zhǎng)度對(duì)流量計(jì)量穩(wěn)定性的影響.
4.3.2 熱量表前后直管段長(zhǎng)度對(duì)K值穩(wěn)定性的影響
分析方法同上,由數(shù)值計(jì)算得到每個(gè)工況基表過(guò)流斷面軸心的瞬時(shí)線平均速度的時(shí)均值,以及該斷面上流體平均流速,根據(jù)式(2)得到每個(gè)工況的K值.對(duì)應(yīng)每個(gè)安裝工況分別有三個(gè)流速,計(jì)算其K的平均值,從而得到相對(duì)誤差和均方差,由此來(lái)評(píng)價(jià)各安裝工況流量計(jì)量的穩(wěn)定性.
計(jì)算分析結(jié)果見表3.由表3可以得到以下結(jié)論.
表3 K 值穩(wěn)定性分析Tab.3 The stability analysis of the value of K
對(duì)這三個(gè)安裝工況,K值均隨著流速的增加而減小,1.5 m/s流速下,工況一至工況三K值分別為1.026 7、1.033 5、0.974 4.
工況一和工況二相比較,K值的均方差,工況一為0.018 1、工況二為0.017 8,兩者差別不大,說(shuō)明當(dāng)熱量表出口的直管段長(zhǎng)度由5D減小到2.5D時(shí),對(duì)流量計(jì)量的穩(wěn)定性影響不大.
工況一和工況三比較,K值的均方差,工況一為0.018 1,工況三為0.050 1,很明顯工況三遠(yuǎn)大于工況一,說(shuō)明熱量表上游的直管段長(zhǎng)度由10D減小到5D時(shí),會(huì)明顯地影響流量計(jì)量的穩(wěn)定性.
(1) 對(duì)于DN25的立柱反射體超聲波熱量表,基表水流從初始狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)所用時(shí)間只有0.05 s,說(shuō)明因流量的改變要達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定流場(chǎng)所需時(shí)間很短.因此,在評(píng)價(jià)流量計(jì)量的準(zhǔn)確性時(shí),可以不考慮因?yàn)榱髁康乃查g變化所帶來(lái)的測(cè)量誤差.
(2) 在超聲波傳播區(qū)域內(nèi),無(wú)論流量大小,超聲波傳播路徑的瞬時(shí)線平均速度隨時(shí)間均比較穩(wěn)定.
(3) 對(duì)應(yīng)不同的流量,該熱表的K值的不穩(wěn)定性是存在的.對(duì)應(yīng)型式檢驗(yàn)流量和出廠檢驗(yàn)流量?jī)煞N情況,與各平均K值相比,兩者最大誤差均出現(xiàn)在最小流量工況下,其次是出現(xiàn)在最大流量工況下.對(duì)應(yīng)型式檢驗(yàn)流量,K值的最大誤差為11.8%,其次為5.0%;對(duì)應(yīng)出廠檢驗(yàn)流量,最大誤差為9.0%,其次為7.0%.
(4) 熱量表進(jìn)、出口接管的直管段長(zhǎng)度對(duì)流量計(jì)量穩(wěn)定性有影響,特別是進(jìn)口直管段長(zhǎng)度對(duì)其影響較大.通過(guò)對(duì)三種流量工況計(jì)算,進(jìn)口直管段分別為10D和5D時(shí),其K值的均方差分別為0.018 1和0.050 1.在實(shí)際工程中應(yīng)保證足夠的直管段長(zhǎng)度.
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