基于Fluent的流量標準裝置穩壓罐流場特性研究

趙

(上海理工大學 機械工程學院，上海 200093)

基于Fluent的流量標準裝置穩壓罐流場特性研究

(上海理工大學 機械工程學院，上海 200093)

流量標準裝置是檢測和標定流量儀表的重要設備，其中穩壓裝置的設計及流場分析關系到是否可以保證裝置的標定精確度。文中基于流場數值模擬基礎，利用Fluent軟件對穩壓罐的內部流場進行了仿真分析，經過迭代計算，得到了穩壓罐出口處的流量波動系數，然后分析了穩壓罐罐內隔板結構對穩壓性能的影響。結果表明，在兼顧功能和經濟性的要求下，具有3塊橫隔板的穩壓罐結構比較合理，同時，豎隔板位于穩壓罐前部1/3處穩壓特性最佳。

Fluent；流量標準裝置；穩壓罐；流場分析

流量儀表被廣泛應用于農業、能源和汽車領域，而新出廠的或者經過維修的流量儀表如各類流量計，必須由流量標準裝置進行標定之后方可投入使用。在大口徑高性能的流量標準裝置中，通常使用穩壓罐來穩定管道及被檢表前后段的壓力波動，從而保證裝置標定的精確度。本文介紹了針對此類穩壓罐體的流場流場特性研究，及在此基礎上的穩壓特性仿真對比。

1 流場的數值模擬基礎

1.1 計算流體動力學和Fluent軟件

計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics，CFD)[1]是通過計算機數值計算和圖像顯示，對包含有流體流動和熱傳導等相關物理現象的系統所做的分析。CFD的基本思想可以歸結為[2-3]：把原來在時間域及空間域上連續的物理量的場，例如速度場和壓力場，用一系列有限個離散點上的變量值的集合來代替，通過一定的原則和方式建立起關于這些離散點上場變量之間關系的代數方程組，然后求解代數方程組獲得場變量的近似值。……