橫板型穩(wěn)壓罐氣液兩相流場數(shù)值模擬及流量穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2021-11-11 09:04
依據(jù)湍流模式理論中的標準k-ε湍流模型及流體體積函數(shù)多相流模型,實現(xiàn)了水流量標準裝置中橫板型穩(wěn)壓罐多相湍流流場的數(shù)值研究,采用PISO方法求解離散控制方程,并使用UDF編寫入口速度脈動信號。獲得穩(wěn)壓罐壓力場、速度場、流線等關(guān)鍵信息,分析了入口脈動頻率、氣液比、豎隔板位置因素對流量穩(wěn)定性的影響,并通過實驗驗證了計算結(jié)果的有效性。結(jié)果表明:低頻脈動對穩(wěn)定性影響較大,當泵出口脈動5 Hz時,氣液比1∶3,豎板位于罐體D/3處,穩(wěn)定性最好,流量波動系數(shù)為0. 058%。
【文章來源】:計量學(xué)報. 2020,41(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
數(shù)值模擬的計算域圖
圖7為氣液比1∶1.5,1∶3,1∶5,1∶8對應(yīng)的流量波動系數(shù)。由圖可見,當氣液比1∶3時,出口水流量波動系數(shù)為0.058%,波動幅度最小,穩(wěn)定效果最好;當氣液比1∶1.5時,液相體積最小,氣相體積最大,流量波動系數(shù)比1∶3情況大,系數(shù)數(shù)值為0.12%,這是由于氣液分界面距離豎板頂端距離最近,液體翻越豎板頂端有效流通面積過小,致使流量波動系數(shù)變大;當氣液比1∶5時,氣相體積變小,穩(wěn)壓效果變差,出口流量波動系數(shù)值為0.15%;當氣液比1∶8時,氣相體積進一步變小,流量波動系數(shù)進一步增大,此時氣液分界面距離豎板頂端距離較遠,液體翻越豎板頂端有效流通面積較大,氣腔體積很小,液體流動時,在湍流脈動作用下,液面上下震蕩,反復(fù)擠壓、松弛氣腔,使氣腔壓力、體積產(chǎn)生較大幅度變化,導(dǎo)致罐體無法有效消除流體脈動,此時流量波動數(shù)值為0.24%,大于其它3種情況,穩(wěn)壓效果最差。圖7 不同氣液比下的流量波動系數(shù)
不同氣液比下的流量波動系數(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于流體體積函數(shù)模型的橫板型穩(wěn)壓罐內(nèi)氣液兩相流場仿真研究[J]. 于陸軍,侯松梁,馬宇明,曹久瑩. 計量學(xué)報. 2019(06)
[2]基于Fluent的流量標準裝置穩(wěn)壓罐流場特性研究[J]. 趙. 電子科技. 2018(02)
[3]液體流量裝置中有關(guān)換向器和穩(wěn)定性檢測的不確定度[J]. 李金海,蘇彥勛. 計量學(xué)報. 2008(05)
[4]流量裝置中換向器檢定方法的研究[J]. 孟濤,王池,陳曉銘. 計量學(xué)報. 2008(05)
[5]基于標準K-ε模型與CFD的浮子流量傳感器的研究[J]. 徐英,張濤,姜楠. 儀器儀表學(xué)報. 2004(06)
[6]水塔穩(wěn)壓式水流量標準裝置溢流槽溢流的有限元解和實驗研究[J]. 趙學(xué)端,鄭榮根,吳國玢. 計量學(xué)報. 1985(01)
碩士論文
[1]DN250-600水流量標準裝置的研制[D]. 高潤冬.河北大學(xué) 2014
本文編號:3488585
【文章來源】:計量學(xué)報. 2020,41(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
數(shù)值模擬的計算域圖
圖7為氣液比1∶1.5,1∶3,1∶5,1∶8對應(yīng)的流量波動系數(shù)。由圖可見,當氣液比1∶3時,出口水流量波動系數(shù)為0.058%,波動幅度最小,穩(wěn)定效果最好;當氣液比1∶1.5時,液相體積最小,氣相體積最大,流量波動系數(shù)比1∶3情況大,系數(shù)數(shù)值為0.12%,這是由于氣液分界面距離豎板頂端距離最近,液體翻越豎板頂端有效流通面積過小,致使流量波動系數(shù)變大;當氣液比1∶5時,氣相體積變小,穩(wěn)壓效果變差,出口流量波動系數(shù)值為0.15%;當氣液比1∶8時,氣相體積進一步變小,流量波動系數(shù)進一步增大,此時氣液分界面距離豎板頂端距離較遠,液體翻越豎板頂端有效流通面積較大,氣腔體積很小,液體流動時,在湍流脈動作用下,液面上下震蕩,反復(fù)擠壓、松弛氣腔,使氣腔壓力、體積產(chǎn)生較大幅度變化,導(dǎo)致罐體無法有效消除流體脈動,此時流量波動數(shù)值為0.24%,大于其它3種情況,穩(wěn)壓效果最差。圖7 不同氣液比下的流量波動系數(shù)
不同氣液比下的流量波動系數(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于流體體積函數(shù)模型的橫板型穩(wěn)壓罐內(nèi)氣液兩相流場仿真研究[J]. 于陸軍,侯松梁,馬宇明,曹久瑩. 計量學(xué)報. 2019(06)
[2]基于Fluent的流量標準裝置穩(wěn)壓罐流場特性研究[J]. 趙. 電子科技. 2018(02)
[3]液體流量裝置中有關(guān)換向器和穩(wěn)定性檢測的不確定度[J]. 李金海,蘇彥勛. 計量學(xué)報. 2008(05)
[4]流量裝置中換向器檢定方法的研究[J]. 孟濤,王池,陳曉銘. 計量學(xué)報. 2008(05)
[5]基于標準K-ε模型與CFD的浮子流量傳感器的研究[J]. 徐英,張濤,姜楠. 儀器儀表學(xué)報. 2004(06)
[6]水塔穩(wěn)壓式水流量標準裝置溢流槽溢流的有限元解和實驗研究[J]. 趙學(xué)端,鄭榮根,吳國玢. 計量學(xué)報. 1985(01)
碩士論文
[1]DN250-600水流量標準裝置的研制[D]. 高潤冬.河北大學(xué) 2014
本文編號:3488585
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