插入式電磁流量計測量方式及原理  三十五

2 3 4插入式電磁流量計鈍體繞流現象

由于在管道內流體流動方向上插入了非流線型流量傳感器，在計算流體流速分布時必須考慮流體的鈍體繞流現象。

鈍體繞流問題，是指流體在經過某鈍形物體時流體將產生一系列變化的問題。雖然在科學和工程界已經研究多年，但迄今為止，仍然是流體力學研究的熱點問題，特別是在邊界層分離、尾流、渦街、渦引起的振動、動量平衡、對鈍體的升力和阻力等方面仍存在著不同的觀點和研究方法。

根據實驗觀察，當流體繞過非流線型柱體時，由于邊界層的不穩定性，使流動分離產生的旋渦有一定的規律。當雷諾數較高時，旋渦在柱體的某一側形成并分離時，則另一側就不可能形成旋渦，而只為旋渦形成與分離做準備。只有當某一側旋渦離開柱體一定距離后，另一側才可能形成旋渦，于是在主體兩側形成膠體的有規律的旋渦列，這就是渦街口。

A圓柱繞流的速度場分布

B升力系數曲線圖

C．升力系數曲線的EFT曲線

在Re=40情況下，圓柱體的仿真結果圖

 

在進行實際數據采集實驗來研究插入式電磁流量計的流場變化情況前，課題組通過在集群計算機上用CFD軟件Fluent對二維流體的速度場和升力系數進行了模擬仿真，可以很清楚的看到流體經過圓柱體后，在柱體的兩端有明顯的變化產生。所述的升力系數反映了升力的變化情況，也就是渦街脫落的變化情況，體現了流速的變化情況。從圖中可以看到，流體流動時，在插入式電磁流量計傳感器的兩側會存在繞流現象。

電磁流量計