[發明專利]一種多孔孔板流量計的設計計算方法

有效

• 申請號: 201811004346.3
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109117579B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 鄭文濤;張峰;蘇明;祝洪美
• 申請（專利權）人: 沈陽云仿致準科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G01F1/36;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 邵明新

本發明屬于管道中流體流量測量技術領域，尤其涉及一種多孔孔板流量計的設計計算方法。其能解決現有方法對多孔孔板流量計進行計算時，計算過程困難、繁瑣而且得到的數據不精確的問題。包括以下步驟：步驟1、建立多孔孔板流量計的流體域幾何模型。步驟2、對所建立的多孔孔板流量計的流體域進行有限元網格劃分。步驟3、設定流體域的邊界條件。步驟4、設定流體介質的密度和動力學粘度以及可壓縮流體的相關參數。步驟5、求解得到流體域內部介質的流量分布云圖和壓強分布云圖。步驟6、獲得該種多孔孔板流量計的流量和壓降之間的關系。步驟7、對該種多孔孔板流量計的分度值和量程進行標記。

技術領域

本發明屬于管道中流體流量測量技術領域，尤其涉及一種多孔孔板流量計設計計算方法。

背景技術

流量計大批量使用于流體工程中的管道流體流量測量，常見的流量計有浮子流量計、孔板流量計，文丘管流量計等。傳統流量計具有計價高、體積大、流阻大、精度低和安裝困難等缺點。多孔孔板流量計概念的提出，解決了單孔孔板流量計的體積大和流阻大等問題。

2005 年，化學工業出版社出版的《流量測量裝置設計手冊》，2010 年4 月出版的第31 卷第2 期《核動力工程》刊登的論文“多孔板流量測量的實驗研究”，以及《鋼結構》2006年第5 期第21 卷刊登的“基于均勻化方法的多孔板結構設計數值研究”等三篇文獻中，分別介紹了多孔板的孔徑、開孔率與阻力系數、壓力損失、流量之間的關系和經驗公式。但是這些公開的文獻中提及的關系式和經驗公式均為針對特定條件下，特定多孔孔板結構形式和非可壓縮流體的解析計算。它忽略了多孔孔板幾何結構和流體的可壓縮性對阻力系數、壓力損失、流量的影響，因此具有較大的誤差和較差的適用性。

本發明中將采用有限元數值模擬的方法針對多孔形式的孔板流量計設計計算，考慮多孔孔板流量計的幾何結構和流體可壓縮性因素，重新定義每個多孔孔板流量計個體的阻力系數、壓力損失和流量之間的關系。

發明內容

本發明就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種多孔孔板流量計的設計計算方法，其能解決現有方法對多孔孔板流量計進行計算時，計算過程困難、繁瑣而且得到的數據不精確的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，包括以下步驟。

步驟1、建立多孔孔板流量計的流體域幾何模型。

步驟2、對所建立的多孔孔板流量計的流體域進行有限元網格劃分。

步驟3、設定流體域的邊界條件。

步驟4、設定流體介質的密度和動力學粘度以及可壓縮流體的相關參數。

步驟5、求解得到流體域內部介質的流量分布云圖和壓強分布云圖。

步驟6、獲得該種多孔孔板流量計的流量和壓降之間的關系。

步驟7、對該種多孔孔板流量計的分度值和量程進行標記。

作為本發明的一種優選方案，所述多孔孔板流量計的流量和壓降之間的關系標定是通過有限元計算的方法進行的。

作為本發明的另一種優選方案，所述多孔孔板流量計的分度值和量程標定是通過有限元計算的方法進行的。

作為本發明的另一種優選方案，所述的多孔孔板流量計的開孔率與阻力系數、壓力損失、流量之間的關系是建立在多孔孔板流量計幾何模型基礎之上。

作為本發明的另一種優選方案，所述的多孔孔板流量計的開孔率與阻力系數、壓力損失、流量之間的關系是建立在可壓縮流體基礎之上。

與現有技術相比本發明有益效果。