Методологія удосконалення математичної моделі ультразвукового витратоміра для дослідження його похибки за умов спотвореної структури потоку

2015;
: c. 63 – 70
https://doi.org/10.23939/jeecs2015.01.063
Надіслано: Квітень 27, 2015
Переглянуто: Травень 04, 2015
Прийнято: Липень 27, 2015

F. Matiko, V. Roman, R. Baitsar. Methodology for Improving Mathematical Model of Ultrasonic Flowmeter to Study Its Error at Distorted Flow Structure. Energy Eng. Control Syst., 2015, Vol. 1, No. 1, pp. 63 – 70. https://doi.org/10.23939/jeecs2015.01.063

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет “Львівська політехніка”

Запропоновано методологію удосконалення математичної моделі ультразвукового витратоміра шляхом застосування результатів CFD-моделювання поряд із експериментальними еталонними даними про вимірювану витрату. На базі запропонованої методології розроблено методику дослідження похибки ультразвукового витратоміра в умовах спотворень структури потоку. Використовуючи запропоновану методологію, удосконалено математичну модель двоканального хордового ультразвукового витратоміра та виконано її дослідження в умовах спотворень структури потоку після семи типів місцевих опорів. За результатами досліджень запропоновано конкретні рекомендації щодо місця встановлення ультразвукових витратомірів відносно розглянутих місцевих опорів. Запропоновані рекомендації дають змогу підвищити точність вимірювання витрати двоканальними ультразвуковими витратомірами шляхом усунення додаткової похибки зумовленої наявністю спотворень структури потоку. Апробація запропонованої методики підтверджує її правильність і можливість застосування для будь-якого типу ультразвукових витратомірів та різного типу місцевих опорів.

  1. Bolkhovitin M. New requirements for flow and volumes measurement of natural gas to gas distribution stations / M. Bolkhovitin // Pipeline transportation. – 2014. – No 6(90). – P. 16–19. (in Ukrainian). http://utg.ua/utg/media/tt-journal/2014/tt-90-6-11-2014.html.
  2. Project of the annual procurement plan for 2015 NJSC “Naftogaz of Ukraine” (in Ukrainian). http://www.naftogaz.com/ files/tender/proekt-plan-2015.pdf.
  3. Measurement of fluid flow in closed conduits – Ultrasonic meters for gas. Part 1: Meters for custody transfer and allocation measurement : ISO 17089-1 : 2010. – [First edition 2010-11-15]. – Geneva (Switzerland) : International Organization for Standardization (ISO), 2010. – 100 pages. (International standard). http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=41235.
  4. Ruppel C. Effects of upstream installations on the reading of an ultrasonic flowmeter / C. Ruppel, F. Peters // Flow Measurement and Instrumentation. – 2004. – № 15. – Р. 167–177. doi:10.1016/j.flowmeasinst.2003.12.004.
  5. Hilgenstock A. Analysis of installation effects by means of computational fluid dynamics – CFD vs experiments? / A. Hilgenstock, R. Ernst // Flow Meas. Instrum. – 1996. – № 7 (¾). – Р. 161–171. doi:10.1016/S0955-5986(97)88066-1.
  6. In-service performance of ultrasonic flowmeters – Application and validation of CFD modelling methods : technical report no. 2002/72 / ed. by N. A. Barton. – Glasgow : National Engineering Laboratory, 2002. – 43 p. www.tuvnel.com/_x90lbm/Report_FDUS01.pdf.
  7. Staubli T. CFD optimized acoustic flow measurement and laboratory verification / T. Staubli, B. Luscher, F. Senn, M. Widmen // Proceedings of the international conference HYDRO, Granada, 14–18 October 2007, 7 pages.
  8. Pistun Y. Investigation of the error of ultrasonic flow meters in disturbed flow based on CFD simulation / Y. Pistun, F. Matiko, V. Roman, A. Stetsenko // Metrology and instrumentation. – 2014. – No 4. – P. 13–23 (in Ukrainian).
  9. Roman V. Definition of weighting factors of acoustic paths of ultrasonic flow meters / V. Roman, F. Matiko // Metrology and instrumentation. – 2014. – No 3(47). – P. 11–20 (in Ukrainian).
  10. Ultrasonic gas meters GUVR-011: instruction manual 636128.310-1 RE / “Takhion” Private Company. – Kharkiv, Ukraine, 2013. – 58 p.
    (in Russian).