BURKERT流量計(jì)工作原理與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究方案
1.1 工作原理
BURKERT流量計(jì)主要由起旋器、文丘里管、消旋器和檢測傳感器組成,其結(jié)構(gòu)原理如圖1.
BURKERT流量計(jì)是基于旋渦進(jìn)動現(xiàn)象工作的[12].流體流入旋進(jìn)旋渦流量計(jì)后,首先通過一組由固定螺旋形葉片組成的起旋器后被強(qiáng)制旋轉(zhuǎn),使流體形成旋渦流.旋渦中心為“渦核”是流體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度很高的區(qū)域,其外圍是環(huán)流.流體流經(jīng)收縮段時旋渦加速,沿流動方向渦核直徑逐漸縮小,而強(qiáng)度逐漸加強(qiáng).此時渦核與流量計(jì)的軸線相一致.當(dāng)進(jìn)入擴(kuò)大段后,旋渦急劇減速,壓力上升,中心區(qū)域的壓力比周圍的壓力低,于是產(chǎn)生了局部回流.在回流作用下,渦核偏離中心軸像剛體一樣在擴(kuò)張段壁面做螺旋進(jìn)動,并且是圍繞中心軸進(jìn)行的.進(jìn)動頻率與流體的流速成正比.因此,測得旋進(jìn)旋渦的頻率即能反映流速和體積流量的大小.
1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
BURKERT流量計(jì)
壓損大、小流量信號弱等問題,提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)和參數(shù)優(yōu)化研究方案.改進(jìn)對象為一個DN50氣體旋進(jìn)旋渦流量計(jì),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和寸見圖2.流量計(jì)長度為232 mm,入口管徑50 mm,收縮段長度94.2 mm,發(fā)展段管徑為36 mm、長度為35.8 mm,擴(kuò)張段長為12 mm,擴(kuò)張角度為60°.具體改進(jìn)和參數(shù)優(yōu)化研究如下:
1)起旋器入口加裝導(dǎo)流葉片段.原有起旋器葉片在入口段沒有導(dǎo)流部分(圖1),葉片與來流之間夾角為60°,來流不是切向進(jìn)入,會造成嚴(yán)重的流動分離.流動分離使得流動擾動和流動阻力增大.因此,改進(jìn)方案中考慮把原來起旋器葉片延長并作彎曲使得入口與來流夾角為0°,即流動切向進(jìn)入,以期改善流動狀態(tài).
2)起旋器葉片數(shù)量增加.起旋器原來的葉片數(shù)量是6片,考慮增加1片(圖3b),同時為了保證流動面積不減小,將葉片厚度由2.5 mm變?yōu)?.5 mm(當(dāng)前加工能力能夠做到).螺旋角度保持不變,仍為30°.
BURKERT流量計(jì)工作原理與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究方案
會員1.png)