渦輪流量計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

來源：江蘇恒大儀表有限公司 2026年09月23日 07:17

采用Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)方法，以葉輪葉片頂端半徑、葉輪輪轂半徑、葉輪輪轂長度、葉片導(dǎo)程這四個(gè)因素為自變量,渦輪流量計(jì)線性度誤差為響應(yīng)值,設(shè)計(jì)四因素三水平29個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。因素水平見表3。

使用DesignExpert軟件在表3中變量的高低水平范圍內(nèi)尋優(yōu),取其中1個(gè)組合如表4所示,對(duì)其進(jìn)行CFD計(jì)算,并與響應(yīng)面回歸方程的預(yù)測(cè)值和原始流量計(jì)儀進(jìn)行比較[10]。，優(yōu)化前后流量計(jì)參數(shù)如表5所示，優(yōu)化前后的結(jié)果如圖12所示。

從仿真數(shù)據(jù)得到,優(yōu)化后的流量計(jì)模型,其儀表系數(shù)線性度誤差由原來的5.23%降低到4.69%,擬合公式的預(yù)測(cè)值也與CFD計(jì)算值非常接近,為2.18%,這表示響應(yīng)面法可以很好地用于渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。從圖12可以看出,優(yōu)化后的流量計(jì)雖然在小流量處時(shí)儀表系數(shù)變化還是很大，但是在測(cè)量8~20m³/h流量時(shí)，其儀表系數(shù)變化較原始流量計(jì)更為平穩(wěn),且線性度誤差為0.447%。這表明該流量計(jì)在測(cè)量流量為8~20m³/h時(shí),該種流體時(shí)精度很高。

從圖13可以看出,原始流量計(jì)模型受流體密度和高黏度的影響,速度分布不太均勻,且后導(dǎo)流件部分存在速度增大較為嚴(yán)重的情況,不利于流量計(jì)測(cè)量的提高。從圖14可以看出,優(yōu)化后的流量計(jì)整體速度分布更加均勻,后導(dǎo)流件部分沒有速度增大較為嚴(yán)重的情況出現(xiàn),這表明優(yōu)化后的流量計(jì)模型提高了渦輪流量計(jì)的測(cè)量精度。

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