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评估局部湍流影响电磁流量计的速度曲线准确性

来源:www4288com新萄京赌场作者:发表时间:2019-04-09 10:52:06

        这项研究的目的是评估局部湍流和湍流的影响电磁(磁)流量计的速度分布。根据美国人的说法水工协会,“水务公司没有可用的工具发挥了更大的作用比水表更能保护水资源(AWWA 2002)。“因此,必须了解哪些变量可能影响电磁流量计准确性。

 
        尽管其他研究人员已经探索了湍流剖面的影响在孔板上发展,文献中尚不清楚电磁流量计如何应对局部湍流的影响。因此,这项研究调查了局部湍流和速度分布对电磁流量计精度的影响。使用五个不同制造商的五个电磁流量计,实验室使用位于不同距离的CPA 65E流量调节器进行测试仪表的上游。使用市售的数值模拟计算流体动力学软件提供了关于的更多见解局部湍流和速度分布对电磁流量计精度的影响。计算流体动力学的结果显示局部湍流水平管道在流量调节器下游的一个直径处是四倍大比没有安装流量调节器的局部湍流水平。
 
        有趣的是,流量计精度的相关差异不显着。计算流体动力学也表明流量计精度的偏差不大与局部湍流水平成正比。似乎电磁流量计可能只受局部湍流的影响到上游扰动的程度扭曲速度曲线也会增加局部湍流。
 
        最近的一项研究发现,电磁(磁)流量计产生比全球任何其他类型的流量计(14亿美元/年)更多的收入(流量研究2017)。同样的研究指出,水和废水行业是占所有电磁流量计销售额的25%,并且具有最高的百分比所有过程工业的电磁流量计销售。据美国水工协会(AWWA)称,“没有工具供水公用事业在水资源保护方面发挥了重要作用水表“(AWWA 2002)。用电磁流量计组成如此之高水行业计量装置的数量,对因素的理解有所提高影响磁力计精度的因素直接影响水的节约(流量研究2017)。“电磁流量计是一种采用法拉第定律的流体流量计用于测量体积流速的感应。法拉第的归纳定律表明,作为一个宽度为D且速度为V的导体通过磁场B,磁通e为创建(等式1)。领域。通过仪表线轴的流体是导体和导体宽度是仪表线轴的内径。因此,流体的速度是直接的与产生的磁通量成比例。电磁流量计测量该通量为a使用两个或多个电极的电压。图1是电磁流量计的示意图“
 
        全球有超过50家电磁流量计制造商(Jesse Yoder,Flow Research的创始人,个人通讯,2018年3月7日)。生产厂家指定的精度通常在±0.2%至±1.0%的范围内,具体取决于应用米。电磁流量计比差动头具有几个明显的优点流量计。它们通常非常实惠,提供用户友好的输出,并且非侵入性,从而最大限度地减少系统磁头损失。研究目的多年来对其准确性进行了大量研究电磁流量计。大多数研究都是为了分析和评估而进行的。
电磁流量计原理
        电磁流量计是衡量和测量技术的绝佳方法管理水。重要的研究集中在磁流的灵敏度上米到速度曲线。这项研究的目的是评估当地的影响电磁流量计精度的湍流和速度曲线。实验室测试在犹他州洛根市的五个电磁流量计上进行CPA 65E流量调节器下游的1D,3D,5D和10.4D位于六个不同的管道上流速:1,3,50,9,14和18 fps。使用Star CCM +提供的数值模拟额外的见解并表明局部湍流可能不会产生显着影响电磁流量计精度。似乎失真的速度曲线仍然是电磁流量计的主要误差来源。
 
        需要进一步研究为了将局部湍流与速度剖面隔离,可能需要进行额外的测试在层流状态下进行。层流测试将提供确切的数据关于电磁流量计的性能精度没有任何湍流。另外,使用具有极高粘度的导电流体进行测试产生一个小的Re还可以提供一种分离速度分布和局部的方法动荡。然而,电磁流量计最常安装在湍流中流量,这就是为什么这个测试评估典型的电磁流量计的性能湍流范围(50,000 <Re <900,000)。为了更好地理解电磁流量计对局部湍流的灵敏度,可以计算测量横截面的电磁势使用CFD。这种分析方法可以通过改变局部湍流来提供洞察力不同进场流量的水平和速度剖面失真。这可能提供进一步了解局部湍流水平和扭曲速度的影响配置文件。
 
        这项研究受到CFD准确模型和能力的限制捕捉实验室中存在的物理现象。目前的CFD软件可能没有编程来捕获导致实验室检测到的错误的现象实验。
 
        这项研究还表明,一些仪表可以重现直管对于某些流速,在流量调节器的下游1D处的性能。这表明仪表性能的变化不是由电磁引起的计量技术。相反,仪表性能的变化是由于应用该技术。所有仪表都经受相同的液压干扰和一些再现的准确和可重复的测量,而其他没有。这意味着一些仪表制造商能够编程即使是正常水平的四倍,也能准确计算出流量湍流和扭曲的速度剖面。当然,记住这一点也很重要在这种情况下,仪表的信号强度和采样率也是重要的变量。因此,电磁流量计仍然是管理的最佳选择和计量水。
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