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在實(shí)際工業(yè)現場(chǎng)中雙彎管的應用比較普遍，由于空間090雙彎管會(huì )在測量管道中產(chǎn)生渦流和回流，從而對超聲波流量計的測量精度造成不利的影響。應用CFD數值仿真分析測量管道內流場(chǎng)分布情況，可以更準確的獲得測量結果。圖4.8 為空間090雙彎管計算幾何模型。其中進(jìn)口管段直管D=100mm，測量段管道直管D1=60mm,雙彎管彎曲半徑R=1.5D, L1為兩個(gè)彎管之間的直管段距離,本文定義L1=2D, L為彎管出口與流量計進(jìn)口之間的直管段長(cháng)度，本文L分別取2D、4D、6D、8D、10D、 20D、 30D和40D。在Fluent中仿真流量定義為Q=0.1m3/h、0.2m3/h、 0.4m3/h、 1m3/h、 3m3/h、5m3/h、 10m3/h、30m3/h、60m3/h、 90m3/h 和120m3/h,網(wǎng)格采用非結構型混合網(wǎng)格，直管段采用結構型網(wǎng)格，彎管和測量段采用非結構網(wǎng)格，網(wǎng)格總數量為200萬(wàn)左右; Fluent 數值仿真中邊界條件等參數設置與平面090單彎管相同。

     圖4.9為DN100超聲波流量計.上游阻流件為空間雙彎管時(shí)，測量段橫向截面速度等值線(xiàn)圖。圖中為流量均為Q=60m3/h時(shí)，彎管出口與流量計入口之間的距離分別為L(cháng)=2D、4D、6D、8D、10D和20D。由于空間雙彎管會(huì )使管道中存在渦流或回流等現象，因此導致超聲波流量計測量段內速度分布不均勻，非理想流場(chǎng)速度分布引起流量測量誤差。圖4.9得出結論:在L=2D和4D時(shí)渦流所引起的速度分布不均勻情況非常嚴重，隨著(zhù)彎管與測量段之間的距離越來(lái)越大時(shí)，空間雙彎管所引起的速度場(chǎng)分布不均勻情況有所減弱。因此從速度分布等值線(xiàn)圖中可以得出隨著(zhù)彎管與測量段之間的距離越來(lái)越大，彎管所引起的測量誤差應該越來(lái)越小。

   圖4.10所示空間090雙彎管所引起的流量相對誤差同樣是以直管段40D時(shí)流量誤差為基準，應用公式(4-3) 計算得出。其中橫坐標為流量測量值，采用對數表達方式，以防便觀(guān)測小流量時(shí)變化趨勢，縱坐標為流量相對誤差，不同曲線(xiàn)表示兩個(gè)彎管之間直管段距離為L(cháng)1=2D,不同距離L時(shí)的流量相對誤差。
從圖4.10得出結論:當距離L相同時(shí)，即同一條曲線(xiàn)上，當流量為Q= 5m3/h~120m3h時(shí)流量相對誤差趨于直線(xiàn)無(wú)明顯變化，當流量為0.1m3/h~5m3/h時(shí)，隨著(zhù)流量的增大,空間雙彎管所引起的流量相對誤差逐漸減小。對于相同流量點(diǎn)不同距離L時(shí)，距離L為20D、30D和40D時(shí)，同流量相對誤差大小相近;在彎管與測量段之間距離較小時(shí)，渦流對測量準確度的影響較大，當彎管與測量段之間距離增大到20D以后，渦流對測量準確度的影響無(wú)明顯變化，但仍會(huì )產(chǎn)生流量誤差。這正好與上圖4.9所示測量段橫截面上速度分布等值線(xiàn)圖結論相符。

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