通過(guò)對(duì)某電廠流量孔板計(jì)進(jìn)行數(shù)值研究,分析不同斷面的流出系數(shù)及壓力分布規(guī)律，得出如下結(jié)論:取壓孔應(yīng)設(shè)置在上游最大壓力和下游最小壓力處,且下游取壓孔應(yīng)設(shè)置在距孔板中心距離(0.3~0.5)D范圍內(nèi),上游取壓孔應(yīng)設(shè)置在距孔板中心距離(0.5-1.5)D范圍;不同的取壓孔距離嚴(yán)重影響流體質(zhì)量流量的測(cè)量精度,所以流量孔板在安裝時(shí),嚴(yán)格按照取壓孔尺寸安裝,并根據(jù)取壓孔的實(shí)際位置適當(dāng)修正流出系數(shù);典型斷面的下游斷面存在明顯的回流現(xiàn)象，回流流量占管道質(zhì)量流量的15%左右。分析結(jié)果可為電廠孔板差壓測(cè)量安裝測(cè)試和調(diào)整提供參考。

 

　　研究背景

 

　　計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)CFD(ComputationalFluidDy-namics)以理論流體力學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，是近代迅速發(fā)展起來(lái)的涉及計(jì)算機(jī)、流體力學(xué)、偏微分方程數(shù)學(xué)理論等學(xué)科的新生學(xué)科分支,主要研究將連續(xù)流動(dòng)的介質(zhì)流動(dòng)規(guī)律描述為大型代數(shù)方程組,并建立在數(shù)值求解的計(jì)算方法[1-2。CFX是基于CFD計(jì)算理論由ANSYS公司開(kāi)發(fā)的商用計(jì)算軟件,在流體機(jī)械葉片設(shè)計(jì)、性能優(yōu)化、性能預(yù)估、流場(chǎng)分析方面有著極為廣泛的應(yīng)用。差壓式流量計(jì)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工安裝方便、成本低、性能穩(wěn)定可靠、使用周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)在能源化工、電力、水利等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。其主要包括:孔板式、噴嘴式和文丘里噴嘴式、經(jīng)典文丘里管式,其中孔板式差壓流量計(jì),占.整個(gè)差壓法流量計(jì)測(cè)量的60%以上。

 

　　利用ReaderHarris/Gallagher計(jì)算方法，流量孔板的差壓計(jì)算公式,且給出了流出系數(shù)的計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的取值。從計(jì)算公式可以看出計(jì)算采用了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證后的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),此計(jì)算公式只對(duì)流量進(jìn)行了近似數(shù)值計(jì)算，這種計(jì)算不但存在計(jì)算誤差,而且無(wú)法準(zhǔn)確地獲得孔板前后水流流態(tài)的其他參數(shù)分布規(guī)律,如力、流速、流線以及渦流、回流、壅流的特性,而采用流體動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算可以準(zhǔn)確獲得不同斷面.不同工況的流場(chǎng)參數(shù),便于了解孔板流量計(jì)特性,為流量計(jì)算公式修正提供依據(jù)。

 

　　本文應(yīng)用CFX對(duì)流量孔板計(jì)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)不同斷面的差壓代人孔板流量計(jì)算公式計(jì)算管道流量,分析孔板前后斷面上的差壓分布、固定截面上流量分布、以及管壁上的壓力分布規(guī)律,確定上下取壓口的合理位置。