流场扰动对超声流量计测量准确度的影响

：由于水资源全球性匮乏，水流量测量尤其是大口径水流量测量，由于常常涉及到巨大的经济利益，日益受到社会的广泛关注。多声路超声流量计较好解决了大口径水流.量准确测量的技术难题，是目前大口径水流量测量的最佳选择。影响多声路超声流量计测量.准确度的因素很多，扰流流场对流量计的影响作为超声流量计主要的误差来源，已成为提高流量测量准确度的瓶颈。研究积算方法、确定不同条件下的流量计误差，对提升流量计计量性能、增强流量计对扰流流场的适应性及降低流量计成本等极具意义。本课题拟围绕超声流量计的流量积算方法展开研究，发展扰流流场中流量计测量误差的评估方法，揭示直管段长度与不同配置流量计准确度之间的关系，选择探头局部扰流条件下的最优插入深度方案,探讨探头安装误差的修正方法，为提高流量计测量准确度服务。

随着水资源全球性匮乏，水流量测量尤其是大口径水流量测量，由于常常涉及到巨大的经济利益，日益受到社会的广泛关注。多声道超声流量计具有一些突出的优势，比如可以在现有管道安装、基本上无尺寸限制、无需实流率定、多声道适应复杂流场条件等，逐渐成为大口径管道流量测量的最佳技术选择。. 影响多声道超声流量计测量准确度的因素很多，扰流流场对流量计的影响作为超声流量计主要的误差来源，已成为提高流量测量准确度的瓶颈。研究流量计积算方法、分析不同流动条件下的流量计误差，对提升流量计计量性能、增强流量计对扰流流场的适应性及降低流量计成本等极具意义。项目利用理论分析、数值计算和模型实验相结合的方法，对超声流量计与流场相关的测量误差，特别是对阻流件影响及探头局部扰流影响进行了系统地研究，主要工作包含三个方面：. 1）对超声流量计积分模型及积分误差进行了系统研究，建立了积分模型准确度评估方法，比较了不同积分模型对复杂流场的适应能力；形成了流量计声道高度实测方法及相应权重系数的实用修正方法，提高了超声流量计的测量准确度；. 2）在深入分析超声流量计阻流件流场附加误差机理的基础上，建立了一套基于CFD流场的附加误差评估方法，并形成了“超声流量计流场附加误差FLUENT后处理软件”，保证了数据处理的质量和效率，为大口径超声流量计的现场流场影响评估提供了技术手段，具有良好的应用前景；. 3）对不同阻流件下游流量计内部复杂流场进行了数值模拟，声道速度分布模拟结果与模型实验实测结果具有良好的一致性，在此基础上合理评估了不同阻流件的流场附加误差，为不同条件下流量计选型及应用提供了技术支撑；. 4）利用实流实验、LDV实验和数值模拟的方法，研究了探头凸入管壁对附近流场的干扰及其对超声流量计的影响，比较了三种不同插入深度时的探头凸入误差，探讨了探头局部扰流影响的机理。. 项目形成的声道高度实测及权重系数修正方法、流场附加误差评估方法等已在三峡电厂超声流量计非实流校准中成功应用，项目形成的相关方法和数据为国家校准规范JJF1358-2012《非实流法校准 DN1000～DN15000 液体超声流量计》提供了有力的技术支撑。