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技术文章

气体涡轮流量计测量误差的原因


发布日期:2024-04-17 点击:122次
  对口径为DN50的气体涡轮流量计仿真建模,进行了一系列仿真实验,以入口脉动流的波形、频率、振幅为变量条件,完成了相关仿真实验。通过仿真数据分析可知:
1,脉动流作用下,涡轮流量计会出现正误差。由流场速度分布、剪切应力分布及叶轮所受到的力矩可以看出,叶轮转速相对稳定后,脉动作用过程中叶轮加速和减速时间几乎相同,而相同流量的脉动流下的叶轮转速比定常流下的高,表明加速过程响应更快。即叶轮在加速过程中更为敏感,在相同流量升降情况下,流体流速上升时,叶轮转速立马上升,而流速下降时,叶轮转速下降较缓慢或者延迟下降,从而使得脉动流下叶轮转速高于定常流下的叶轮转速,始终产生正误差。
 
2.相同频率振幅下,不同波形的脉动流产生的误差大小不同。方波脉动流对应的误差最大,其次是正弦波。通过速度分布图可以看出,在相同频率振幅的波峰时,方波脉动流下叶轮周围的流场速度和应力都要比其他两种波形的脉动流更大。在方波作用下,一个周期内叶轮被加速的时间更长,导致了相同频率振幅下,方波工况下叶轮转速比正弦波转速更高。正弦波脉动下,叶轮转速是渐变的,从而相比方波脉动的转速略低。
3.在方波脉动流工况下,叶轮受的到冲击力更强,使叶轮有遭受物理破坏的可能性。针对脉动流对
气体涡轮流量计的影响,应该还是尽量从振源避免脉动流;在不能避免脉动流时,应远离振源,或者是增加流动调整器,降低脉动频率、振幅,尽量消除类似脉动突增,保护涡轮流量计、控制测量误差;智能涡轮流量计,可以考虑在流量计的积算模块增加脉动流修正公式,实现对涡轮流量计脉动流误差的修正补偿,保障流量计在有脉动流工况下的测量精度。
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