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u型反射时差式超声波流量计的基表特点, 选用实验室采用的一款超声波流量计进行数值模拟,利用实验和数值模拟的方法确定合适的湍流模型。同时提出了两种结构改进措施:反射柱上部削平部分和在此基础上加装导流片, 并对其进行数值模拟, 得出以下结论:
在流场分布方面,反射柱上部削平部分对流场分布影响较小,而在此基础上加装导流片,增强了速度分布的对称性,减小了速度梯度,消除了入口端反射柱后的漩涡,同时使其他漩涡规模减小,优化了基表内流场。在流速稳定性方面,反射柱上部削平部分使k系数标准差减小, 声道流速稳定性增强, 在此基础上加装导流片则更强化了这一效果, 流速稳定性的增加保证了测量稳定性。
在压力损失方面,相较于原基表,反射柱上部削平部分使得压力损失减小约3%, 在此基础上加装导流片则使压力损失减小约4%。综上所述, 加装导流片能显著改善反射柱周围流场分布的均匀性, 增强声道流速的稳定性, 减小基表进出口的压差, 故u型反射时差式超声波流量计可采用基表b所示的基表结构。
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