电磁流量计测量含气液体的实验研究

电磁流量计由于其特有的优点在工业上应用非常广泛,但对电磁流量计测量两相流的研究还不多。本实验研究用于测量单相导电液体的电磁流量计测量含气液体,对电极之间的电阻值、含气率、液体真实流速、电磁流量计仪表读数以及它们之间的关系进行了相关实验和分析。实验结果表明,使用电磁流量计测量两相流时,对仪表读数进行适当的修正能指示含气流体中液体的真实流速。     

基于气液两相流条件下电磁流量计流场动力学计算与仿真研究

在电磁流量计的实际测量过程中由于测量环境复杂性和测量过程的不确定性,致使测量介质并不是单相液体。而检定规程要求在电磁流量计的测量过程中测量介质为单相液体。文章基于专业的流体动力学计算软件建立两相流模型,通过分析计算,得出了不同的入口速度和不同的两相混合比列下进出口压力损失和中心点的速度,计算分析了不同参数对其流场特性和流型的影响。结果表明不同的入口速度和两相的混合比例对流场中心点的速度及进出口压力损失是有影响的,分析结果对提高电磁流量计的测量精度提供了一定的理论依据和借鉴经验。     

电磁流量计励磁频率对测量的影响

电磁流量计具有高精度的特点。但是电磁流量计的励磁频率对液固两相介质的测量具有非常严重的影响,只有选择合适的励磁方式和励磁频率,仪表才能得到满意的测量结果。本文通过对电磁流量计的组成、测量原理、励磁方式进行分析,结合我公司生产的KF20型电磁流量计系统分析了励磁频率对测量精度的影响。     

中大口径电磁流量计无液校准技术的应用研究

基于电磁流量计测量原理,在建立了包含相关物理量的微分方程及边界条件基础上,提出了一种电磁流量计无液校准技术,设计了一套无液校准设备。采用逐点测量管壁磁感应强度及测量传感器结构尺寸的方法,获得确定的边界条件,用数值方法求解微分方程,获得传感器的灵敏度系数,并对2台口径200 mm电磁流量计进行了无液和实流的对比试验,两者所获得的灵敏度系数相对误差不超过0.5%。     

对电磁流量计中干扰问题的讨论

作为一种新型的流量测量仪表,电磁流量计在最近几年里获得了长足的发展,其以自身优良的性能和特点被广泛应用于工业领域中各种导电液体的流量测量,同时在食品、化工以及水处理等行业中各类浆液流量的测量中也有所应用。虽然与其它流量计相比,电磁流量计有着诸多优点,但它也有一定的缺陷,即容易受到外界的干扰。为此,在应用电磁流量计时,必须采取有效的抗干扰措施,这对于确保测量结果的准确性具有非常重要的意义。基于此点,本文就电磁流量计中干扰问题展开探讨。     

关于污水处理厂电磁流量计在线检测方法的探讨

电磁流量计目前大多采用离线检定法,为探知现场使用条件下流量测量的准确性,需对电磁流量计进行在线检测。通过现场试验来说明采用超声波流量计对电磁流量计进行在线检测的可行性,并阐述了提高在线检测准确性的方法和在线检测的应用前景。     

管道式电磁流量计在线校准要求的探讨

电磁流量计是当前我国管道测量的主要工具,得到了广泛应用,想要满足社会发展的客观要求,需要对当前管道式电磁流量计的在线校准要求有一个充分的了解,管道式电磁流量计所具有的测量原理主要是以法拉第电磁感应定律为基础,主要的组成由传感器和转换器,传感器一般会被直接安装到测量的管道上,转换器则是可以通过与传感器的组合连接来构成一体型的电磁流量计,两者间的链接如果是通过屏蔽电缆实现的,就还会被统称为分离型电磁流量计。其在线校准主要是通过电参数法和标准表法来进行的,无论是哪一种校准方式都需要按照地方规范和行业标准来进行,本文对此进行了详细分析,希望能够促进管道式电磁流量计在线校准质量的提升。     

插入式电磁流量计的理论研究

从电磁流量计理论出发,建立插入式电磁流量计的物理模型,求出相应的电势、磁势和权函数的分布,并进行了定量计算,分析不同流场下插入式电磁流量计的输出电势差。计算研究表明,如果把电极放置于平均流速点位置,这种流量计可以测得通过管道的流量,电极位置偏差所产生的测量相对误差约为1％～2％。     

四电极电磁流量计磁场分布特性数值模拟

文章开展了四电极电磁流量计磁场分布数值模拟研究工作.采用有限元分析方法计算了四电极电磁流量计磁场分布特性,考察了四电极电磁流量计权重函数分布.分析了仪器偏心、流体磁导率对磁场分布影响.为正确理解注聚井中四电极电磁流量计测量响应特性提供了理论分析基础,指出了采用有限元技术是分析电磁流量计测量特性的较好途径.     

基于蒙特卡罗法的超声波流量计的测量不确定度的分析

文章主要是采用了蒙特卡罗法对超声波流量计进行测量不确定度的分析和评定。通过对超声波流量计检测参数进行采样分析计算,得到输入量的概率密度函数,通过合理确定试验次数,利用Matlab数学软件进行编程计算。实现对超声波流量计不确定度的分析和评定。同时,也通过测量不确定度表示指南的方法 (GUM)对超声波流量计测量不确定度进行了分析计算。利用数值容差法对比分析了这两种方法的计算结果,发现两种方法存在着差异。用蒙特卡罗法对超声波流量计进行不确定度的分析评定会更加可靠。     

多电极电磁流量计权重函数的仿真研究

采用有限元方法,针对三对电极电磁流量计电极在不同位置时权重函数分布情况进行数值仿真。提出2个描述权重函数分布均匀度的指标:最大偏差和整体均匀度,并在电极数目和位置不同情况下对权重函数的分布情况进行分析比较。结果表明,电磁流量计权重函数分布不仅与电极数目有关,还与电极所在的位置有关。通过合理设计电极位置,三对电极电磁流量计在权重函数分布均匀度和平均强度两方面都优于单电极对电磁流量计。     

基于流体体积函数模型的横板型稳压罐内气液两相流场仿真研究

针对水流量标准装置中横板型稳压罐,基于Navier-Stokes方程建立罐体计算流体动力学仿真模型。使用湍流模型、流体体积函数瞬态模型和有限体积法进行离散,并在近壁区采用标准的壁面函数法进行修正,完成横板型稳压罐内部两相流场的数值模拟。数值结果显示空罐充水流态依次经过无水状态-射流-上壅-漫流-稳定状态,同时形成掺气现象和泡状流;气液体积比1:3情况下,满罐充水流场有固定周期的晃荡现象,上侧形成逆时针转动的漩涡气腔,流场湍流粘度较小,分布较均匀,稳定效果最好。     

基于CFD的双声路超声水表研究

基于时差法的超声水表在中、大口径的水流量测量中,存在超声波信号易受外界干扰以及小流量的测量重复性较差等问题.针对以上问题,本文设计了具有缩径结构的管路模型.其次,通过CFD数值仿真研究了缩径管路模型在低流速下的流场分布情况.最后对本文设计的双声路超声水表样机进行了相关试验.试验结果表明,本文设计的管路模型有效提高了超声...     

液固两相流超声断面成像装置的研究

以水、泥沙构成的液固两相流为研究对象,制作了压电超声传感器、传感器阵列及超声波收发电路,构成了两相流断面超声投影数据采集系统,实现了计算机高速数据采集。实验验证,设计的压电传感器谐振频率达到200 kHz,发射角度大,接收灵敏度高;采用RC滤波方法,能够有效地滤除接收传感器受到的工频电磁干扰信号;收发传感器交替排列的传感阵列既可以获得最大数量的投影数据,又可以使强弱电电路分离,免受互扰;采集的投影数据能够反映固相流动状况。     

三声道燃油超声波流量计内部流场数值研究

针对三声道燃油超声波流量计圆截面多弯曲管道,基于不可压缩雷诺时均Navier-Stokes方程建立流量计管道内计算流体动力学仿真模型。使用重整化群k-ε湍流模型、有限容积法和结构化网络进行离散化,并在近壁区采用标准的壁面函数法修正,完成对三声道燃油超声波流量计的管道内部湍流的数值模拟。数值研究结果表明,在8种不同进口速度条件下,3个声道的流场沿中心线均是不均匀分布;H-H声道流场变化最大,P-P声道流场最平稳;P-P声道测量精度最好,而H-H声道测量精度最差。     

连铸空心管坯内置磁场搅拌器的优化设计

为了提高搅拌器的搅拌效率和使用寿命,以管坯内置磁场搅拌器为研究对象,用Sn-3.5%Pb合金代替钢液进行实验和数值模拟,借助Fluent和ANSYS软件研究了搅拌器的结构参数和电磁参数对金属液所受电磁力和流动状况的影响规律.结果表明:相比两相绕组,采用三相绕组的电磁搅拌器能效更高;磁轭结构对搅拌器的作用效果影响显著,为提高金属液所受电磁力应使磁轭的齿部尺寸尽量小些,但若尺寸太小会使磁轭饱和,影响磁轭的使用寿命;电流强度越大则金属液内的流速越大,电流强度与金属液流速呈线性变化,而电流频率与金属液流速呈非线性变化,电流强度对金属液流动的影响要大于电流频率.     

Parallel 3-d simulations for porous media models in soil mechanics

 Numerical simulations in 3-d for porous media models in soil mechanics are a difficult task for the engineering modelling as well as for the numerical realization. Here, we present a general numerical scheme for the simulation of two-phase models in combination with an abstract material model via the stress response with a specialized parallel saddle point solver. Therefore, we give a brief introduction into the theoretical background of the Theory of Porous Media and constitute a two-phase model consisting of a porous solid skeleton saturated by a viscous pore-fluid. The material behaviour of the skeleton is assumed to be elasto-viscoplastic. The governing equations are transfered to a weak formulation suitable for the application of the finite element method. Introducing an abstract formulation in terms of the stress response, we define a clear interface between the assembling process and the parallel solver modules. We demonstrate the efficiency of this approach by challenging numerical experiments realized on the Linux Cluster in Chemnitz. Received 15 February 2002 / Accepted 12 April 2002     

特大口径电磁流量计的检定

特大口径电磁流量计是一种新型的大口径计量仪表。然而它的实施检定是制约其自身发展的关键因素。本讨论了用标准表法检定特大口径流量计的原理,分析了标准流量计的误差修正,以期找到一种用标准表法检定特大口径电磁流量计的理想方法。     

Optimization of a Low-Voltage Load Switch for a Smart Meter Based on a Double Response Surface Model

The existing electric energy meter load switches have issues such as a low electrical life, poor resistance to short-circuit currents, high contact point resistivity and severe heating. Research has thus been conducted on the optimization of the electric energy meter built-in load switch mechanism to establish a double response surface model for the electromagnetic attractive force and reed reaction force. The model introduces a niche fitness sorting strategy and a Gaussian mutation mechanism that are based on the standard particle swarm algorithm and form an improved multi-objective particle swarm optimization algorithm in which the static attractive force is regarded as the optimization objective. The multi-objective optimization of the structural parameters of the electromagnetic system and the reed system was carried out, and the optimization results were applied in the devices’ design and implementation. The new structure improves the electromagnetic suction and reed force at the suction position. And the results from simulation show that the proposed method exceeds that of the back propagation neural network method in achieving the optimization goal and the new structure can effectively improve the performance of meter built-in load switch by avoiding the recoil phenomenon.     

Analysis of dispersion of heated effluent from power plant: a case study

Thermal dispersion of heated effluent in a lake near nuclear power plant is analysed. Lake Bathymetry is established by data collection at a pre-planned matrix of sample points in the lake. Three-dimensional geometric model of the lake is developed based on the geometric data collected, using a high accuracy GPS and a dead weight based depth meter at respective sample points of the lake matrix. A turbine type digital flow meter is used to measure the velocities at the intake and blow down points of the lake. Numerical analysis of flow and thermal dispersion is carried out using PLIC-VOF two-phase model with the two-equation k-epsilon model for turbulence closure. Numerical results for varying flow and blow down temperature conditions and wind speed are studied. It is observed that the thermal gradients are steeper in the curved area near the blowdown point. Small increase in main inlet (inlet II) velocity suppresses the dispersion of high-temperature contours significantly. Thermal discharge and dispersed temperature is monitored using temperature sensor mounted floating buoy at various locations in the lake. It is established that the thermal dispersion is influenced by wind velocity and the presence of water hyacinth in the lake.