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自然气回流对孔板流量计高低游截面压力影响阐发

作者:王 杰,孟 然,陈长江,刘 阳,林浩源,赵伟东 来历:重庆科技学院、中国煤油东北油气田分公司 宣布时候:2020-06-07 09:54:38

         摘 要: 针对自然气回流工况对孔板流量计高低游截面压力的影响题目,按照现场数据,接纳 solidworks 软件成立 DN150规范孔板流量计多少模子,基于 CFD 软件对此状况下孔板流量计外部流场停止数值摹拟阐发。研讨发明: 管内自然气回流工况越严峻,对孔板流量计高低游截面压力变更影响越大。跟着管输量的增添,回流水平逐步陡峭,孔板处活动几近不受下流回流涡旋的影响,高低游截面压力变更幅度较为不变,对孔板流量计精度影响也随之下降。

 
        今朝,孔板流量计绝对别的流量计具备布局简略、耐用靠得住和维修方便等上风,已成为自然气行业操纵zui频仍的一种流量计量装备[1-2]。可是在都会自然气配送管网中,客户用宇量差别没法消弭[3]。特别在用气岑岭期,输气站内汇管相连的各供气歧路彼此影响zui为严峻。首要表现在: 因为大流量供气歧路的管输量远远高于小流量供气歧路的管输量,在汇管的特别机关下,致使大流量供气歧路在输气进程中会迫使小流量供气歧路在汇管毗连处产生自然气回流工况,构成管内自然气活动工况不不变,涡旋加重。从而影响与小流量供气歧路相连的孔板流量计高低游压力,刹时呈现压力动摇,计量精度下降,没法较好的实现计量使命。本文按照某输气站供气歧路产生自然气回流工况的现场数据,基于 CFD 软件[4],对回流状况下的孔板流量计外部流场停止体系阐发,获得差别自然气回流工况对孔板流量计高低游压力的影响纪律,同时提出较为公道的处置计划。
 
1、模子成立
        孔板流量计计量道理如图 1 所示。孔板前后取截面 1 和 2,按照两截面压差换算出某临时刻自然气流量。
孔板节省道理
        本文 使 用 DN150 规范孔板流量 计多少尺寸,采 用solidworks 软件成立三维实体模子,操纵 ICEM-CFD 软件别离网格,壁面设置 4 层边境层,比例为 1. 0。全体网格别离在保障计较精度的前提下,尽可能进步计较效力。拔取布局化网格别离并在孔板与管道毗连处作加密处置,zui终获得计较网格如图 2 所示。
孔板流量计网格别离
        基于 Fluent-CFD 软件,边境前提为( velocity-inlet) 进口,值取 10 m/s,和( outflow) 出 口,采 用 RANS 气 体 状 态 方 程, RNG k-ε 湍流模子,对流浪散格局为 2 阶顶风格局,算法接纳耦合求解[4-7]。从而数值求解自然气回流状况下孔板流量计外部活动特点。 
 
2 计较阐发
        某输气站供气实况发明,因为汇管布局的影响身分,当小流量供气歧路管输量占比总流量 10%时,一定产生回流工何况管输量越小回流水平越严峻。是以阐发小流量供气歧路管输量别离占比总流量 2%、4%、6%、8%、10%时,自然气回流工况对孔板流量计高低游截面压力的影响水平。经计较获得差别输量下孔板流量计高低游截面压力随轴线间隔的变更,如图 3所示。
管输量占比 2%、4%、6%、8%、10%时孔板流量计下流( a) 和下流( b) 截面压力变更
        由图 3 可知,一起头,自然气回流工况较着,经由过程孔板流量计的自然气流量很小,流速很低,致使孔板流量计高低游截面处构成涡旋,压力变更幅度较大,活动极不平均。当管输量为 2%时,孔板流量计高低游截面压力随轴线间隔变更水平尤其猛烈。跟着管输量逐步增添,孔板处的活动逐步变得较为平均,但依然遭到下流回流涡旋的影响,间接致使孔板流量计进口和出口截面压力随轴线间隔变更幅度较大。当流量靠近临界值时,孔板处的活动逐步变得平均,孔板流量计进口和出口截面的压力变更幅度较为不变,几近不受下流回流涡旋的影响。 
 
3 结 论
        研讨发明,跟着管内自然气回流工况越严峻,对孔板流量计高低游压力变更影响水平加重,进而对孔板流量计计量精度影响也越大。跟着管输量回升,管内自然气回流工况趋于陡峭,对孔板流量计高低游压力变更影响水平逐步下降,孔板流量计计量偏差敏捷减小。是以,倡议在都会自然气配送管网中的小流量供气歧路下流零丁装置调压阀或止回阀,能够较好的禁止自然气回流工况的产生,从而较大水平高低降对孔板流量计高低游截面压力变更的影响,进步计量精度。

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