金屬管浮子流量計水平安裝數值仿真?

日期：2022-10-12 點擊量：

1.模型建立
為了研究該金屬管浮子流量計水平安裝達到上限流量時的性質,建立浮子位于41mm高處的流量傳感器三維流場模型,如圖3所示.

該模型利用CAMBIT軟件建立.GAMBIT軟件是面向CFD的專業前處理器軟件,它包含全面的幾何建模能力.
2.網格劃分及邊界設定
GAMBIT除了強大的建模能力外,也是功能強大，的網格劃分工具.針對傳感器的流場模型,選擇三角形-四面體網格來進行網格化分.圖4為水平式浮子流量計浮子位于41mm高時的軸向網格剖分圖.
在進行邊界的設定過程中設定速度入口,壓力出口,并將導桿壁面設定為float.wall1,浮子壁面設定為float.wall2,除浮子組件、錐管組件和導向環外的空間設定為fluid..

3.仿真計算條件
本文采用FLUENT軟件對流量傳感器內部流場進行仿真.針對各種復雜流動的物理現象,FLUENT軟件采用不同的離散格式和數值方法,以期在特定的領域內使計算速度、穩定性和精度等方面達到最佳組合,從而高效率地解決各個領域的復雜流動計算問題.
模型建好以后輸出.msh文件,在FLUENT中讀入網格文件.FLUENT中相應計算條件如表1所示.
其中流體介質的屬性為密度998.2kg/m³,動力黏度0.001003Pa·s,定壓比熱4182J/kg·K,熱導率0.6W/m·K.金屬管浮子流量計內部流場是高雷諾數完全發展湍流流動,所以采用湍流模式理論提供的標準K-ε模型來計算。
金屬管浮子流量計內表面的材料是不銹鋼,設定粗糙常數C_K_s=1,粗糙高度K_s=0.04.速度人口采用的是平均速度.出入口的湍流參數為

4.計算精度的控制
利用浮子組件受力平衡來控制計算精度.在FLU-ENT的受力分析報告中會提供指定壁面所受到的凈壓力F,和黏性摩擦力Fm以及這2個力的合力Ff這3個力遵循公式

這里設定當浮子受力平衡度|EfI<5%時,認為浮子受力達到平衡,此時停止計算.

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