流場(chǎng)仿真在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置換向器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

趙智超，岳 堅(jiān)，趙

(1．上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093；2.上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院，上海 200233)

流場(chǎng)仿真在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置換向器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

(1．上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093；2.上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院，上海 200233)

介紹了水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置換向器的工作規(guī)律和流體力學(xué)仿真軟件Fluent的特點(diǎn)，提出了Fluent在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)計(jì)中應(yīng)用方法。針對(duì)換向器噴嘴射流速度不對(duì)稱(chēng)所引起的誤差，采用計(jì)算流體力學(xué)仿真的方法對(duì)換向器噴嘴的射流流場(chǎng)分布進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，改進(jìn)換向器噴嘴圓變方接管的部分結(jié)構(gòu)，使其速度分布的對(duì)稱(chēng)性得到了提高，從而設(shè)計(jì)出一種新型換向器。由此可見(jiàn)，計(jì)算流體力學(xué)仿真技術(shù)對(duì)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)計(jì)研究具有重要意義。

換向器；流體力學(xué)；數(shù)值模擬

流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是用于復(fù)現(xiàn)和傳遞流量量值的設(shè)備，得到了各國(guó)的普遍關(guān)注[1]，相繼建立了種類(lèi)繁多的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置并進(jìn)行深入研究，目前常用的原級(jí)流量標(biāo)準(zhǔn)裝置方法可分為靜態(tài)質(zhì)量法和靜態(tài)體積法。在靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置中，在試驗(yàn)管路的末端噴嘴處安裝有換向器，通過(guò)換向器左右形成切換液體的流動(dòng)方向，使液體流向稱(chēng)重容器或旁通管道中。換向器換向時(shí)，同時(shí)觸發(fā)計(jì)時(shí)器，保證液體質(zhì)量和測(cè)量時(shí)間的同步測(cè)量，并得到時(shí)間和質(zhì)量推導(dǎo)被檢表的流量值，從而對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。

當(dāng)前技術(shù)條件下，質(zhì)量、時(shí)間、密度等量值均能得到很好的不確定度控制，但換向器由于設(shè)計(jì)、加工、控制等方面的限制，成為影響流量標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的關(guān)鍵指標(biāo)。……