超声波换能器安装方式对渠道水流特性的影响

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.

关键词：超声波流量计、换能器、安装方式、CFD仿真模拟

分类号：S27(农田水利)

资助基金：中国农业科学院农业科技创新工程现代节水型灌区建设与改造团队项目;新乡市重大科技专项

在线出版日期：2023-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：114-119,124