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电流散布变更的影响使流量计能够产生的丈量误

时候:2019-09-09

是一种首要的流量丈量仪表。当导电流体(如水等)流过外加磁场时,在作切割磁力线活动。按照法拉第电磁感到定律,在流体中就会产生感到电动势,并且该感到电动势与流体速率成必然干系。是以,能够经由过程丈量感到电动势的值来求出流体速率和流量。这便是电磁流量计丈量流量的根基道理。
  电磁流量计利用于多相流中时具备怪异的长处,如对流速散布不太敏感,管道中无障碍活动的部件等[1],但这类仪表的根基现实是成立在单相流上的。当流体中呈现如油或气泡等非导电体时,会使感到电动势的散布产生变更。是以,必须停止现实阐发,获得非导电相影响的纪律。在简化的二维模子下,文献[2]和[3]别离求解了单个气泡处于流量计管轴线和横截面差别地位时虚电流的散布环境。但对现实的三维题目,到今朝为止还未见到有关文献报导。本文旨在求解在流量计中含有一个球形气泡的环境下虚电流的散布特征。研讨成果可为多相流的电磁感到丈量供给进一步研讨的根本。
  2 根本现实
  由Maxwell方程及必然假定前提下可推得电磁流量计的根基方程:
式中:U是感到电动势;矢量V→是导电流体的流速;B→是磁感到强度。式(1)的积分方程为:
式中:U2-U1是两电极的电势差;A表现对一切空间积分;W→为矢量权函数,它是一个只由电磁流量计自身布局决议的量,其抒发式为:
式中j→为虚电流密度,是一个完整由A上的电边境前提所决议的量。若被测流体内无电流源,则j→可用势G表现为:
  虚电流是电磁流量计现实中一个首要的量。若是磁场是平均的,则感到电动势的散布即是虚电流的势G乘以一数值为常量的磁场强度。当电磁流量计中含非导电体(如气泡)时,虚电流的势会遭到影响,使散布变得庞杂。若是气泡较永劫,作者能够在二维坐标系下阐发处置;而气泡较短时,只要在三维坐标系下停止研讨。在此,作者研讨只含一个气泡时的环境。对含多个气泡的环境可在此根本上加以推行。如要晓得虚电流势的散布环境,则须要求解三维的Laplace方程。在简略边境前提下,用分手变量法便可求得。庞杂边境前提下,通俗须要依托数值解。但纯洁的数值解缺少可阐发性。这里咱们接纳文献[3]中所先容的瓜代迭代法求解,其长处是解仍坚持级数情势。
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