ультразвуковий витратомір

В статті представлено результати досліджень додаткової похибки ультразвукових витратомірів (УЗВ), зумовленої спотворенням профілю швидкості потоку. Координати розташування хордових акустичних каналів (АК) обчислено для кількості АК від 1 до 6  за допомогою різних числових методів інтегрування: Гауса (Гауса-Лежандра, Гауса-Якобі), Чебишева (рівновіддалене розміщення АК), методу Westinghouse, методу OWICS (Optimal Weighted Integration for Circular Sections). Це дало можливість реалізувати рівняння витрати багатоканального УЗВ та оцінити додаткову похибку УЗВ за умови різного розміщення АК.

В статті досліджено вплив параметрів турбулентності CFD-пакету SolidWorks Flow Simulations на результати моделювання потоку в двоканальному ультразвуковому витратомірі. Встановлено, що основні параметри турбулентності SolidWorks Flow Simulations (інтенсивність турбулентності, довжина турбулентності, енергія турбулентності та дисипація турбулентності) незначно впливають на результат моделювання потоку у повністю заповненому трубопроводі круглого перерізу без введених додаткових турбулізуючих елементів (турбіна, ротор, інше).

В роботі досліджено шляхи зменшення гідродинамічної похибки вимірювання витрати ультразвуковими витратомірами для розповсюджених схем розташування їх акустичних каналів. Детально розглянуто спосіб розрахунку оптимальних координат розташування акустичних каналів ультразвукових витратомірів з використанням аналітико-емпіричного степеневого закону розподілу швидкості неспотвореного потоку. За результатами роботи авторами розраховано оптимальне розташування акустичних каналів для хордових схем дво- та триканальних ультразвукових витратомірів.

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.