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超聲流量計探頭安裝位置對測量影響數(shù)值仿真研究

作者：時間：2013-10-08 來源：網(wǎng)絡(luò)

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表3 探頭全縮仿真結(jié)果
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可以看出，探頭全縮時的測量誤差仍為負(fù)值，與全伸情況類似。但此位置的誤差明顯比全伸時大了許多（表2）。將歸一化的各流速點(diǎn)18聲道平均速度仍與5Dup18聲道進(jìn)行比較（圖11）。

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圖11 探頭全縮時18聲道平均速度歸一化比較

由圖11可知，無論哪個流速下，各聲道平均速度值均低于5Dup標(biāo)準(zhǔn)值，這是由于管壁凹槽區(qū)的存在使得聲道上低流速區(qū)域擴(kuò)大，造成各聲道上的平均流速比標(biāo)準(zhǔn)值偏低，進(jìn)而使得18聲道積分結(jié)果誤差為負(fù)，且比探頭全伸情況負(fù)得更多。此外，各流速下的速度廓形之間比較，幾條曲線基本重合，幾乎不隨來流速度變化而有大的波動，因此與全伸情況相比，全縮時的測量誤差對來流速度不敏感，從表3也可反映。

3 結(jié)論

通過對超聲探頭兩個典型位置——全伸和全縮的數(shù)值仿真研究，得到以下結(jié)論。

（1）利用數(shù)值仿真進(jìn)行超聲探頭對測量影響的研究，該方法是可行且有效的，本文提出了模型建立方法。

（2）探頭全伸和全縮時都會造成流量測量的負(fù)誤差，沿各聲道均會產(chǎn)生負(fù)速度，但由于二者產(chǎn)生機(jī)理不同造成負(fù)速度出現(xiàn)的位置也不同。探頭全伸時，由于聲道一端位于探頭下游尾跡區(qū)，回流產(chǎn)生負(fù)速度，而另一端不受影響，因此速度始終為正；探頭全縮時，由于管壁有凹槽，使得凹槽區(qū)內(nèi)的流速均較低，且聲道兩端均會產(chǎn)生回流，造成負(fù)速度。

（3）探頭安裝位置對流量測量的影響不可忽視。兩個安裝位置相比，探頭全伸比全縮測量效果更好，因此推薦超聲流量計采用探頭插入管道這種安裝方式來進(jìn)行流量測量。(end)

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關(guān)鍵詞： 超聲流量計 探頭安裝 測量影響

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