El valor numérico de la pérdida de presión en el paso de flujo del medidor de flujo de la turbina

Resumen: La información numérica de la pérdida de presión del paso de flujo del caudalímetro de turbina es proporcionada por los excelentes fabricantes de caudalímetros y caudalímetros. 1 Estructura básica y principio de funcionamiento del caudalímetro de turbina Este documento adopta el caudalímetro de turbina de gas de 80 mm de diámetro de la serie CNiM-TM de Cangnan Instrument Factory como objeto de investigación y lleva a cabo una simulación numérica de la pérdida de presión del canal de flujo interno. El diagrama esquemático del caudalímetro de turbina de gas se muestra en la figura. Más fabricantes de caudalímetros eligen modelos y cotizaciones de precios. Le invitamos a consultar. A continuación, se detallan los artículos numéricos de la pérdida de presión del paso de flujo del caudalímetro de turbina. 1 Estructura básica y principio de funcionamiento del caudalímetro de turbina En este documento, se utiliza el caudalímetro de turbina de gas de 80 mm de diámetro de la serie CNiM-TM de Cangnan Instrument Factory como objeto de investigación y se lleva a cabo la simulación numérica de la pérdida de presión del canal de flujo interno. El diagrama esquemático del medidor de flujo de turbina de gas se muestra en la Figura 1. El medidor de flujo de turbina de gas real se muestra en la Figura 2, de la cual la Figura 2 (a) es la imagen real del medidor de flujo de turbina, y la Figura 2 (b) es la imagen real del impulsor del movimiento del medidor de flujo de turbina. Fig.1 Diagrama estructural del medidor de flujo de turbina de gasFig.2 Diagrama real del medidor de flujo de turbina e impulsor La relación entre , la velocidad del fluido se obtiene midiendo la velocidad del impulsor, y luego se obtiene el valor del flujo en la tubería. La frecuencia de pulso f emitida por el medidor de flujo de turbina es proporcional al flujo volumétrico medido qv, es decir (1) En la fórmula (1): k: el factor del medidor del medidor de flujo. Según la ley del movimiento, la ecuación de movimiento del impulsor se puede escribir como (2) En la fórmula (2): J: el momento de inercia del impulsor; t: tiempo; ω: velocidad de rotación del impulsor; Tr: par de empuje; Trm: par de resistencia a la fricción mecánica; Trf—Par de resistencia al flujo; Tre—Par de resistencia electromagnética. 2 Modelo de cálculo 2.1 Modelo matemático El medio de trabajo de la simulación numérica del caudalímetro de turbina es aire, y el flujo es turbulento. El modelo de turbulencia de simulación numérica adopta el modelo Realizable K-ε, que es adecuado para simular y calcular el límite del flujo rotatorio y el fuerte gradiente de presión inverso Flujo laminar, separación de flujo y flujo secundario, etc., las ecuaciones del modelo se expresan como:——Velocidad media del flujo en todas las direcciones; a—velocidad del sonido;μ—coeficiente de viscosidad dinámica;υ—coeficiente de viscosidad cinemática; K—energía cinética turbulenta; ε—tasa de disipación turbulenta;βT—coeficiente de expansión; ωk—velocidad angular;—Tensor de velocidad de rotación media en el tiempo; Si no se considera la influencia de la flotabilidad, Gb = 0, si el flujo es incompresible, = 0, YM = 0. 2.2 Mallado del área de fluido Utilice el software de diseño tridimensional Solidworks para construir los componentes del medidor de flujo de turbina de acuerdo con el tamaño real de la matriz y el ensamblaje, simplifique las partes que tienen menos influencia en el área de fluido, como el husillo, el orificio de presión y el orificio de llenado de aceite. Primero realice la operación booleana en la parte de movimiento para obtener un área de fluido pura, luego agregue una envolvente al impulsor para formar un área giratoria y agregue una sección de tubería recta 15 veces el diámetro del movimiento antes y después de la entrada y salida del movimiento para asegurar que el flujo en la entrada y la salida esté completamente desarrollado Turbulencia. Toda el área de fluido incluye las secciones de tubería recta delantera y trasera, la envolvente del impulsor y el área de fluido de la parte central. Utilice el software Gambit para mallar el modelo 3D, optimizar y simplificar las partes que son difíciles de generar mallas, como caras pequeñas y esquinas afiladas en el área de fluido. Las áreas con condiciones de flujo más complicadas, como los impulsores, están encriptadas localmente, como se muestra en la Figura 3. Entre ellas, la Figura 3(a) es el diagrama de cuadrícula del área de fluido del núcleo y la Figura 3(b) es el diagrama de cuadrícula del impulsor. El número total de cuadrículas es de aproximadamente 2,3 millones. Figura 3. Cuadrícula del área de fluido del medidor de flujo de turbina. Figura 2.3 Configuración de la condición de simulación de simulación numérica. Durante el cálculo numérico, para facilitar la comparación entre los resultados de la simulación y los resultados experimentales, los ajustes de temperatura ambiente, humedad y presión son los mismos que los de las condiciones experimentales. densidadρy viscosidad dinámicaηDe acuerdo con el procedimiento de cálculo propuesto por Rasmussen, se calculan y obtienen las fórmulas simplificadas (5) y (6) derivadas por ajuste: (6) En la fórmula (5) (6): T—temperatura; P—presión; H—humedad. El solucionador adopta los métodos de cálculo de separación, implícito y de estado estacionario. El modelo de turbulencia selecciona el modelo Realizablek-ε, y la interpolación de presión adopta el formato ponderado por la fuerza del cuerpo. La energía cinética turbulenta, el término de disipación turbulenta y la ecuación de momento se discretizan mediante el estilo de viento de segundo orden. El acoplamiento de la velocidad se resuelve mediante el algoritmo SIMPLEC, y el resto de los ajustes son los valores predeterminados de Fluent.

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