超声波换能器安装方式对渠道水流特性的影响 |
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引用本文: | 刘然,邓忠,姜明梁,王莹莹.超声波换能器安装方式对渠道水流特性的影响[J].节水灌溉,2023(9):114-119+124. |
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作者姓名: | 刘然 邓忠 姜明梁 王莹莹 |
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作者单位: | 1. 中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部节水灌溉工程重点实验室;2. 中国农业科学院研究生院 |
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摘 要: | 换能器安装形式的不同会导致同一声道上流速分布不均匀,从而影响超声波流量计的测流精度。为解决这一问题,基于流速—面积法,通过实测与模拟相结合的方法,在矩形渠道上设置换能器V型和Z型2种安装形式,分析换能器安装角度为30°~60°(梯度为5°)超声波流量计的测流精度。试验结果表明,换能器安装形式为V型,安装角度为40°~45°时,流量相对误差值为-0.06,安装形式为Z型,安装角度为40°~45°时,流量相对误差值为-0.09,换能器V型安装形式的测流精度较高。对矩形渠道建立三维模型,通过CFD模拟不同工况下渠道水流流态与速度分布情况,模拟结果表明,换能器安装角度为60°时,产生直径为5.6 cm漩涡,安装角度为30°时,进水口到流速均匀分布的距离为0.5 m,安装角度为45°时,进水口到流速均匀分布的距离为0.3 m,产生直径为3 cm漩涡。换能器安装角度为45°时测流段的流速对称且分布均匀,对涡流和流速分布影响较小。
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关 键 词: | 超声波流量计 换能器 安装方式 CFD仿真模拟 |
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