橫板型穩(wěn)壓罐氣液兩相流場(chǎng)數(shù)值模擬及流量穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 09:04
依據(jù)湍流模式理論中的標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型及流體體積函數(shù)多相流模型,實(shí)現(xiàn)了水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置中橫板型穩(wěn)壓罐多相湍流流場(chǎng)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(dòng)信號(hào)。獲得穩(wěn)壓罐壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)、流線等關(guān)鍵信息,分析了入口脈動(dòng)頻率、氣液比、豎隔板位置因素對(duì)流量穩(wěn)定性的影響,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的有效性。結(jié)果表明:低頻脈動(dòng)對(duì)穩(wěn)定性影響較大,當(dāng)泵出口脈動(dòng)5 Hz時(shí),氣液比1∶3,豎板位于罐體D/3處,穩(wěn)定性最好,流量波動(dòng)系數(shù)為0. 058%。
【文章來源】:計(jì)量學(xué)報(bào). 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(jì)算域圖
圖7為氣液比1∶1.5,1∶3,1∶5,1∶8對(duì)應(yīng)的流量波動(dòng)系數(shù)。由圖可見,當(dāng)氣液比1∶3時(shí),出口水流量波動(dòng)系數(shù)為0.058%,波動(dòng)幅度最小,穩(wěn)定效果最好;當(dāng)氣液比1∶1.5時(shí),液相體積最小,氣相體積最大,流量波動(dòng)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(dòng)系數(shù)變大;當(dāng)氣液比1∶5時(shí),氣相體積變小,穩(wěn)壓效果變差,出口流量波動(dòng)系數(shù)值為0.15%;當(dāng)氣液比1∶8時(shí),氣相體積進(jìn)一步變小,流量波動(dòng)系數(shù)進(jìn)一步增大,此時(shí)氣液分界面距離豎板頂端距離較遠(yuǎn),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(dòng)時(shí),在湍流脈動(dòng)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(dòng),此時(shí)流量波動(dòng)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(dòng)系數(shù)
不同氣液比下的流量波動(dòng)系數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
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(chǎng)仿真研究[J]. 于陸軍,侯松梁,馬宇明,曹久瑩. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]基于Fluent的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)壓罐流場(chǎng)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(cè)的不確定度[J]. 李金海,蘇彥勛. 計(jì)量學(xué)報(bào). 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(jì)量學(xué)報(bào). 2008(05)
[5]基于標(biāo)準(zhǔn)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(bào). 2004(06)
[6]水塔穩(wěn)壓式水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置溢流槽溢流的有限元解和實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙學(xué)端,鄭榮根,吳國玢. 計(jì)量學(xué)報(bào). 1985(01)
碩士論文
[1]DN250-600水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[D]. 高潤冬.河北大學(xué) 2014
本文編號(hào):3488585
【文章來源】:計(jì)量學(xué)報(bào). 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(jì)算域圖
圖7為氣液比1∶1.5,1∶3,1∶5,1∶8對(duì)應(yīng)的流量波動(dòng)系數(shù)。由圖可見,當(dāng)氣液比1∶3時(shí),出口水流量波動(dòng)系數(shù)為0.058%,波動(dòng)幅度最小,穩(wěn)定效果最好;當(dāng)氣液比1∶1.5時(shí),液相體積最小,氣相體積最大,流量波動(dòng)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(dòng)系數(shù)變大;當(dāng)氣液比1∶5時(shí),氣相體積變小,穩(wěn)壓效果變差,出口流量波動(dòng)系數(shù)值為0.15%;當(dāng)氣液比1∶8時(shí),氣相體積進(jìn)一步變小,流量波動(dòng)系數(shù)進(jìn)一步增大,此時(shí)氣液分界面距離豎板頂端距離較遠(yuǎn),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(dòng)時(shí),在湍流脈動(dòng)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(dòng),此時(shí)流量波動(dòng)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(dòng)系數(shù)
不同氣液比下的流量波動(dòng)系數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
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(chǎng)仿真研究[J]. 于陸軍,侯松梁,馬宇明,曹久瑩. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]基于Fluent的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)壓罐流場(chǎng)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(cè)的不確定度[J]. 李金海,蘇彥勛. 計(jì)量學(xué)報(bào). 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(jì)量學(xué)報(bào). 2008(05)
[5]基于標(biāo)準(zhǔn)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(bào). 2004(06)
[6]水塔穩(wěn)壓式水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置溢流槽溢流的有限元解和實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙學(xué)端,鄭榮根,吳國玢. 計(jì)量學(xué)報(bào). 1985(01)
碩士論文
[1]DN250-600水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[D]. 高潤冬.河北大學(xué) 2014
本文編號(hào):3488585
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