超聲流量計管道流場的模擬與分析
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3 雙彎管流場的流速分布研究
雙彎管流動也是工業現場比較典型的一種流動方式，雙彎管會引起渦流和回流，會對超聲波流量計的計量精度造成非常不利的影響。
雙彎管的幾何結構如圖8所示。其中，截面A為被觀察截面，距離出口為1R。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/162257.htm
同理，在給定的初始條件與邊界條件下，獲得的流動截面二次流流函數的等值線如圖9所示。
在雙彎管流場中，根據式(10)，式(11)可得其截面速度分布如圖10所示。
通過對雙彎管流動狀態下的速度分布進行模擬可以看出，在雙彎管流動的后側二次流形成渦，并且在局部出現回流，所以沒有固定的規律可尋。對于這種流動情況，當聲道布置的聲線方向與二次流速度矢量平行時，將導致嚴重的測量誤差。
4 結語
從層流和湍流兩種流動狀態的速度分布進行模擬，指出充分發展的層流流場的速度分布比較規則，而湍流流場的速度分布則主要取決于流場的雷諾系數。進而計算了單、雙彎管在特定雷諾數下的流動情況，從單、雙彎管流場的速度等值線和截面速度分布可以看出：對于單彎管流場，其二次流分量基本上是兩個對稱的渦，其速度等值線沿著管道軸心的水平截面呈對稱狀態，所以其縱向截面線平均速度分布也是對稱的；而雙彎管流場的流動相對單彎管流場更復雜，速度等值線及其截面速度分布也更不規律。雙彎管的二次流表現為單一的渦，在截面的特定位置會出現緩慢的回流現象。所以對于這種流動情況，當聲道布置的聲線方向與二次流速度矢量平行時，將導致嚴重的測量誤差。
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