摘(zhai)要:超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)循環(huan)發電(dian)技術(shu)采用(yong)超臨(lin)界🏃‍♂️狀(zhuang)🔴态下(xia)❗的二(er)氧化(hua)碳代(dai)替傳(chuan)統水(shui)蒸氣(qi)工質(zhi),由于(yu)物性(xing)發生(sheng)巨大(da)變化(hua),質量(liang)流量(liang)測量(liang)與計(ji)算方(fang)法需(xu)重✏️新(xin)構建(jian)👉。本文(wen)開展(zhan)了孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 數值(zhi)模拟(ni)研究(jiu),使用(yong)fluent軟件(jian)模拟(ni)計算(suan)了孔(kong)闆直(zhi)徑比(bi)、節流(liu)孔厚(hou)度♈、孔(kong)闆厚(hou)度等(deng)結構(gou)參數(shu)對流(liu)量系(xi)數的(de)影響(xiang),結果(guo)表明(ming)🌐現行(hang)标準(zhun)對超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)并不(bu)适用(yong)。本文(wen)提出(chu)了針(zhen)對超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)💃結構(gou)參數(shu)推薦(jian)範圍(wei),在該(gai)範圍(wei)内絕(jue)大多(duo)🏃🏻‍♂️數計(ji)算結(jie)果相(xiang)對誤(wu)差小(xiao)🈲于2%,并(bing)針對(dui)入口(kou)邊緣(yuan)鈍化(hua)提出(chu)了新(xin)修正(zheng)📱系數(shu),修正(zheng)後計(ji)算結(jie)果相(xiang)對誤(wu)差爲(wei)0.11%~1.85%,滿足(zu)測量(liang)精度(du)要求(qiu)。
　　伴随(sui)着經(jing)濟社(she)會的(de)不斷(duan)發展(zhan),我國(guo)發電(dian)機組(zu)在發(fa)電效(xiao)率、能(neng)源結(jie)構、環(huan)境效(xiao)益等(deng)多方(fang)面都(dou)面臨(lin)着轉(zhuan)型升(sheng)級的(de)嚴峻(jun)挑戰(zhan)。中國(guo)‼️在2007年(nian)已經(jing)成爲(wei)全球(qiu)溫室(shi)氣體(ti)第一(yi)大排(pai)放國(guo)家川(chuan)。習近(jin)⭐平總(zong)書記(ji)在聯(lian)合國(guo)-般性(xing)辯論(lun)會.上(shang)承諾(nuo)[2],中國(guo)碳排(pai)放量(liang)力争(zheng)分别(bie)于2030年(nian)和2060年(nian)前實(shi)現達(da)峰和(he)中和(he),作爲(wei)一種(zhong)變革(ge)性火(huo)力發(fa)電技(ji)術超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)循環(huan)☁️是實(shi)現能(neng)源結(jie)構轉(zhuan)型進(jin)程中(zhong)❄️的重(zhong)要手(shou)段。
　　随(sui)着“雙(shuang)碳”目(mu)标的(de)逐步(bu)落實(shi)，超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳(溫(wen)度高(gao)于303.98K、壓(ya)♌力✨高(gao)于7.38MPa)被(bei)廣泛(fan)應用(yong),其作(zuo)爲工(gong)質的(de)布雷(lei)頓循(xun)環具(ju)有極(ji)高的(de)熱源(yuan)适用(yong)性,可(ke)應用(yong)于太(tai)陽能(neng)、核能(neng)、餘熱(re)等多(duo)種場(chang)景。且(qie)由于(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳密(mi)度大(da)、黏性(xing)小、壓(ya)縮性(xing)好、循(xun)環過(guo)程無(wu)相變(bian)，相比(bi)于傳(chuan)統水(shui)工質(zhi),超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳循(xun)環珂(ke)以實(shi)現更(geng)高的(de)循㊙️環(huan)效率(lü),Dostal等[3]指(zhi)出🚶在(zai)透平(ping)人口(kou)工質(zhi)溫度(du)高于(yu)550℃條件(jian)下,超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)循環(huan)發電(dian)系統(tong)性💋能(neng)顯著(zhe)高于(yu)水循(xun)環系(xi)統。此(ci)外，配(pei)合🍓間(jian)歇性(xing)、随機(ji)性強(qiang)的可(ke)再生(sheng)能源(yuan)供電(dian)以✌️保(bao)障社(she)會用(yong)電穩(wen)定是(shi)未來(lai)火力(li)發🈚電(dian)重要(yao)任務(wu),超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳系(xi)統靈(ling)活性(xing)高、能(neng)實現(xian)完全(quan)熱電(dian)解耦(ou)的特(te)點也(ye)使其(qi)更能(neng)滿足(zu)未來(lai)火力(li)發🤞電(dian)的深(shen)度調(diao)峰需(xu)求。
　　系(xi)統内(nei)部流(liu)動工(gong)質流(liu)量的(de)正确(que)測量(liang)是其(qi)得以(yi)應用(yong)的基(ji)礎。當(dang)前超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)主要(yao)用于(yu)藥物(wu)/化學(xue)試劑(ji)萃取(qu)、油田(tian)驅☀️油(you)等溫(wen)度、壓(ya)力相(xiang)對較(jiao)低的(de)場景(jing),而超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)循環(huan)系統(tong)需要(yao)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)達到(dao)極高(gao)的溫(wen)度與(yu)壓力(li),二氧(yang)化碳(tan)的密(mi)度、比(bi)熱🐪、黏(nian)度等(deng)物性(xing)參數(shu)發生(sheng)了顯(xian)著變(bian)化,對(dui)于該(gai)條件(jian)下二(er)氧化(hua)碳流(liu)量測(ce)量,傳(chuan)統流(liu)量測(ce)量方(fang)法将(jiang)不再(zai)适用(yong)。孔闆(pan)流量(liang)計是(shi)--種技(ji)術成(cheng)熟且(qie)适合(he)于高(gao)溫高(gao)壓流(liu)體流(liu)量測(ce):量的(de)方法(fa),經過(guo)多年(nian)發展(zhan)孔闆(pan)流量(liang)計✂️已(yi)形成(cheng)标準(zhun)化形(xing)式,主(zhu)要包(bao)括📞兩(liang)部分(fen),分别(bie)是具(ju)有💃直(zhi)角邊(bian)緣的(de)-段節(jie)流孔(kong),以及(ji)在節(jie)流孔(kong)後具(ju)有一(yi)斜🙇🏻角(jiao)的錐(zhui)形擴(kuo)流段(duan),其結(jie)構💞如(ru)🛀圖1所(suo)示。然(ran)而有(you)關測(ce)量❤️超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)循環(huan)中工(gong)質🔞流(liu)量的(de)孔闆(pan)流量(liang)計設(she)計方(fang)案,國(guo)内外(wai)并無(wu)經驗(yan)借鑒(jian)㊙️。因此(ci)需要(yao)針對(dui)超🌈臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳♌工(gong)質的(de)全新(xin)特性(xing),探究(jiu)孔闆(pan)結構(gou)參數(shu)的變(bian)化對(dui)于流(liu)量系(xi)數的(de)影響(xiang),同時(shi)驗證(zheng)現有(you)标準(zhun)中的(de)相關(guan)規定(ding)對于(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質是(shi)否适(shi)用。.
　　我(wo)國學(xue)者采(cai)用數(shu)值模(mo)拟爲(wei)主,實(shi)驗驗(yan)證爲(wei)輔的(de)研究(jiu)方式(shi),以水(shui)或天(tian)然氣(qi)爲研(yan)究對(dui)象,開(kai)展了(le)管徑(jing)、孔徑(jing)厚度(du)等結(jie)構參(can)數對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)影響(xiang)研究(jiu)。孔闆(pan)直徑(jing)比、厚(hou)度等(deng)參數(shu)會顯(xian)著影(ying)響孔(kong)闆的(de)節流(liu)特性(xing),從而(er)影響(xiang)流量(liang)計的(de)計量(liang)性能(neng)。當直(zhi)徑比(bi)小于(yu)0.3時,流(liu)量系(xi)數随(sui)直徑(jing)比增(zeng)加而(er)快速(su)下降(jiang),當直(zhi)徑比(bi)大于(yu)0.3時，流(liu)量系(xi)⭕數👈逐(zhu)漸遞(di)增,但(dan)增速(su)較緩(huan);直徑(jing)比在(zai)0.2~0.8範💁圍(wei)内時(shi)，流量(liang)系數(shu)随β增(zeng)大呈(cheng)先減(jian)小🈲後(hou)增大(da)的趨(qu)勢,并(bing)以0.55爲(wei)分界(jie)點,其(qi)中🌂β在(zai)0.45~0.65之間(jian)時可(ke)控制(zhi)♌誤差(cha)在3%以(yi)内。與(yu)直徑(jing)比不(bu)同,流(liu)量系(xi)數随(sui)孔闆(pan)厚度(du)的變(bian)化✏️特(te)性較(jiao)--緻。厚(hou)度e增(zeng)加，流(liu)出系(xi)數直(zhi)線上(shang)升;林(lin)棋‼️等(deng)人[4-5]也(ye)認爲(wei)流出(chu)系數(shu)🚶随縮(suo)徑孔(kong)厚度(du)增大(da)而增(zeng)大;在(zai)模型(xing)中考(kao)慮了(le)引壓(ya)管的(de)存在(zai),結🧡果(guo)顯示(shi),e變化(hua)0.15mm時，流(liu)出系(xi)數變(bian)化1.56%;e變(bian)化😘1mm時(shi)，流出(chu)系數(shu)變化(hua)2.125%。
 
　　近年(nian)來的(de)理論(lun)知識(shi)、不斷(duan)優化(hua)的算(suan)法以(yi)及不(bu)斷更(geng)新擴(kuo)充🏃‍♂️的(de)實驗(yan)數據(ju)庫等(deng)都保(bao)證了(le)數值(zhi)模拟(ni)研究(jiu)💃🏻的正(zheng)确率(lü)與精(jing)度,因(yin)🐉而逐(zhu)漸成(cheng)爲主(zhu)流研(yan)究方(fang)法之(zhi)一。孔(kong)闆流(liu)量計(ji)管道(dao)内部(bu)介質(zhi)🔞流動(dong)複雜(za),參數(shu)變化(hua)劇烈(lie),采用(yong)數值(zhi)模拟(ni)方法(fa)可以(yi)有效(xiao)捕捉(zhuo)到管(guan)道内(nei)部的(de)細微(wei)變化(hua),因此(ci)是孔(kong)闆流(liu)量計(ji)研究(jiu)的有(you)力工(gong)✔️具。部(bu)分學(xue)者利(li)🐇用數(shu)值模(mo)拟對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計結(jie)構進(jin)🍉行了(le)優化(hua)設計(ji)。利用(yong)Fluent模拟(ni)了一(yi)種半(ban)雙曲(qu)線型(xing)的新(xin)式孔(kong)闆流(liu)量計(ji),并同(tong)時利(li)用牛(niu)頓流(liu)體和(he)非牛(niu)頓流(liu)體進(jin)行驗(yan)證，發(fa)現這(zhe)種流(liu)量計(ji)可使(shi)内部(bu)介質(zhi)近似(si)💰無剪(jian)切流(liu)動,大(da)大消(xiao)除了(le)渦流(liu)和停(ting)滞區(qu)等流(liu)動結(jie)♌構;研(yan)究發(fa)現在(zai)孔闆(pan)流量(liang)計下(xia)遊插(cha)入-個(ge)環可(ke)以有(you)👅效減(jian)少壓(ya)力損(sun)失,并(bing)利用(yong)數值(zhi)模拟(ni)和遺(yi)傳算(suan)法優(you)⛹🏻‍♀️化結(jie)構,可(ke)減少(shao)33.5%的壓(ya)力損(sun)失,極(ji)大的(de)降低(di)了能(neng)耗和(he)成本(ben)。
　　因此(ci),本文(wen)進行(hang)了孔(kong)闆流(liu)量計(ji)結構(gou)參數(shu)對于(yu)流量(liang)系數(shu)影響(xiang)的👨‍❤️‍👨模(mo)拟研(yan)究,包(bao)括直(zhi)徑比(bi)、節流(liu)孔厚(hou)度、孔(kong)✊闆厚(hou)度等(deng)❤️結構(gou)🛀參數(shu),明确(que)了在(zai)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質典(dian)型工(gong)況下(xia)不同(tong)結構(gou)參數(shu)對流(liu)量系(xi)數的(de)影響(xiang),同時(shi)将通(tong)過現(xian)行孔(kong)闆流(liu)量計(ji)國際(ji)标準(zhun)文件(jian)中經(jing)驗公(gong)式計(ji)算得(de)到的(de)結果(guo)與數(shu)值模(mo)拟結(jie)果進(jin)行比(bi)較,提(ti)出了(le)針對(dui)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)㊙️碳工(gong)質的(de)孔闆(pan)流量(liang)計結(jie)構參(can)數推(tui)薦範(fan)圍與(yu)推薦(jian)設計(ji)值,提(ti)升了(le)其測(ce)量🐉精(jing)度。除(chu)此之(zhi)外，還(hai)探究(jiu)了孔(kong)闆人(ren)口直(zhi)角邊(bian)緣鈍(dun)🧡化對(dui)孔闆(pan)🔴流量(liang)計測(ce)量精(jing)度的(de)影響(xiang),并據(ju)此提(ti)出了(le)🥰新的(de)針對(dui)現行(hang)孔闆(pan)流量(liang)計國(guo)際标(biao)準文(wen)件中(zhong)經驗(yan)🔴公式(shi)計算(suan)得到(dao)的流(liu)量系(xi)數的(de)修正(zheng)系數(shu)。
1.計算(suan)模型(xing)與模(mo)拟方(fang)法
1.1模(mo)型建(jian)立與(yu)網格(ge)劃分(fen)
　　根據(ju)标準(zhun)文件(jian)[1]規定(ding)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)結構(gou)設計(ji)與參(can)數要(yao)求❤️，本(ben)文分(fen)别建(jian)立了(le)DN25和DN200兩(liang)種管(guan)徑的(de)孔闆(pan)流量(liang)計,結(jie)構參(can)數如(ru)表1所(suo)🏃示,在(zai)後文(wen)進行(hang)相關(guan)研究(jiu)時均(jun)以該(gai)表✌️中(zhong)的結(jie)㊙️構參(can)數🈲爲(wei)基礎(chu)參數(shu),依⚽據(ju)該參(can)數使(shi)🔞用SolidWorks軟(ruan)件建(jian)立了(le)孔闆(pan)流量(liang)計及(ji)其前(qian)後一(yi)定長(zhang)度管(guan)道的(de)幾何(he)模型(xing),如圖(tu)2所示(shi)。
 
 
　　本文(wen)采用(yong)非結(jie)構化(hua)網格(ge)進行(hang)模拟(ni)計算(suan),利用(yong)AnsysMeshing軟件(jian)将孔(kong)闆流(liu)量計(ji)管道(dao)劃分(fen)爲四(si)面體(ti)網格(ge)和六(liu)面體(ti)網格(ge)相結(jie)合的(de)混合(he)形式(shi)。除此(ci)之外(wai),爲了(le)準确(que)捕捉(zhuo)到流(liu)場❓内(nei)的細(xi)微變(bian)化,在(zai)介質(zhi)與管(guan)道内(nei)壁接(jie)觸處(chu)🔆進行(hang)邊界(jie)層的(de)網格(ge)劃分(fen)，采用(yong)平滑(hua)過渡(du)法,第(di)一層(ceng)🛀高度(du)根據(ju)面網(wang)格和(he)過渡(du)比進(jin)行确(que)定,最(zui)大層(ceng)數爲(wei)5層，增(zeng)長率(lü)爲1.2,這(zhe)時邊(bian)界層(ceng)總厚(hou)📱度是(shi)變化(hua)的,對(dui)💁于複(fu)雜流(liu)動更(geng)有效(xiao)，結果(guo)如圖(tu)3所示(shi)。
 
　　爲提(ti)高節(jie)流孔(kong)闆内(nei)部及(ji)其到(dao)前後(hou)取壓(ya)截面(mian)處的(de)模拟(ni)精度(du)❌,利用(yong)影響(xiang)球對(dui)孔闆(pan)前後(hou)長度(du)爲D的(de)流場(chang)♻️範圍(wei)内進(jin)行了(le)局部(bu)網格(ge)加密(mi),網格(ge)數量(liang)過少(shao)會導(dao)緻計(ji)算精(jing)度不(bu)足,而(er)過多(duo)的網(wang)格數(shu)量則(ze)會無(wu)謂地(di)加大(da)計算(suan)工作(zuo)量,降(jiang)低計(ji)算速(su)度。本(ben)文對(dui)DN25和DN200兩(liang)種管(guan)徑不(bu)同的(de)管道(dao)進行(hang)網格(ge)數量(liang)與計(ji)算結(jie)果無(wu)關性(xing)的驗(yan)證，綜(zong)合計(ji)算精(jing)度與(yu)計算(suan)速度(du)考慮(lü),對于(yu)DN25管道(dao),選取(qu)網格(ge)數分(fen)别爲(wei)956036和1190483時(shi),在各(ge)點測(ce)出的(de)壓力(li)相差(cha)均小(xiao)于0.01%，因(yin)此選(xuan)擇劃(hua)分網(wang)格數(shu)爲956036;對(dui)于DN200管(guan)👄道,選(xuan)取網(wang)格數(shu)分别(bie)爲2308874與(yu)4328293時,在(zai)各點(dian)測出(chu)💜的壓(ya)力相(xiang)差均(jun)小于(yu)🤩0.01%，因此(ci)選擇(ze)劃分(fen)網格(ge)數爲(wei)2308874。
1.2模拟(ni)程序(xu)參數(shu)設置(zhi)
1.2.1物性(xing)參數(shu)設置(zhi)
　　Refprop軟件(jian)由NIST開(kai)發，該(gai)軟件(jian)含有(you)豐富(fu)的數(shu)據庫(ku)以及(ji)适用(yong)于超(chao)臨界(jie)CO,的多(duo)個狀(zhuang)态方(fang)程。本(ben)文通(tong)過在(zai)Fluent軟件(jian)中激(ji)活NISTRealGas模(mo)型[川(chuan)進行(hang)調用(yong),計算(suan)❓超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳流(liu)體的(de)物性(xing)參數(shu)。其中(zhong)物性(xing)參數(shu)采用(yong)FEK狀态(tai)方🔴程(cheng)模型(xing)計算(suan)，黏度(du)采用(yong)VS1模型(xing),導熱(re)系數(shu)采用(yong)TC1模型(xing),各模(mo)🏃‍♂️型的(de)相關(guan)參數(shu)如表(biao)2所👌示(shi)。
 
1.2.2邊界(jie)條件(jian)設置(zhi)
　　本文(wen)針對(dui)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳鍋(guo)爐人(ren)口處(chu)的循(xun)環工(gong)質進(jin)行流(liu)量系(xi)數測(ce)量的(de)數值(zhi)模拟(ni)研究(jiu),設置(zhi)了質(zhi)量流(liu)量人(ren)口與(yu)壓力(li)出口(kou),溫度(du)、壓力(li)等參(can)數的(de)選取(qu)爲超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)鍋爐(lu)入口(kou)處工(gong)質🏃典(dian)型參(can)數,即(ji)750K、21MPa。由于(yu)循環(huan)系統(tong)運行(hang)于高(gao)壓環(huan)境，管(guan)道的(de)壓力(li)損失(shi)相較(jiao)而言(yan)很小(xiao)，因此(ci)可認(ren)爲管(guan)道壓(ya)力爲(wei)恒定(ding).值,壓(ya)力出(chu)口參(can)數設(she)置與(yu)人口(kou)相同(tong),其餘(yu)參數(shu)保持(chi)⛱️默認(ren)不變(bian);由于(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳鍋(guo)爐人(ren)口處(chu)管道(dao)一般(ban)采取(qu)嚴格(ge)保溫(wen)措施(shi)🚩,因此(ci)可忽(hu)略壁(bi)面與(yu)📐工質(zhi)間的(de)換熱(re),設置(zhi)✍️爲絕(jue)熱邊(bian)界。
1.2.3數(shu)值模(mo)型設(she)置
　　本(ben)文主(zhu)要模(mo)拟超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)流經(jing)孔闆(pan)流量(liang)♉計的(de)流動(dong)👈過程(cheng),基本(ben)方程(cheng)包含(han)質量(liang)、動量(liang)和能(neng)量輸(shu)運方(fang)程,由(you)雷諾(nuo)數的(de)定義(yi)公式(shi)
 
　　計算(suan)可知(zhi)本文(wen)針對(dui)的超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工況(kuang)下雷(lei)諾✌️數(shu)均遠(yuan)大于(yu)4000,因此(ci)管道(dao)内的(de)流動(dong)均處(chu)于湍(tuan)流狀(zhuang)态,在(zai)🚶進行(hang)數值(zhi)模拟(ni)時需(xu)進行(hang)湍流(liu)模型(xing)的設(she)置,本(ben)文選(xuan)擇SSTh-ɷ湍(tuan)流模(mo)型。
1.2.4求(qiu)解參(can)數設(she)置
　　FLUENT中(zhong)的亞(ya)松弛(chi)因子(zi)主要(yao)控制(zhi)計算(suan)過程(cheng)中每(mei)次叠(die)代的(de)⛷️變化(hua)量,可(ke)以通(tong)過減(jian)少兩(liang)層次(ci)之間(jian)計算(suan).結果(guo)的差(cha)值❗從(cong)而促(cu)進收(shou)斂。本(ben)文設(she)置的(de)亞松(song)弛因(yin)子如(ru)表3所(suo)示。
 
1.3模(mo)型的(de)驗證(zheng)
　　基于(yu)上述(shu)設置(zhi)，本文(wen)針對(dui)溫度(du)爲535.1~642.5K、壓(ya)力爲(wei)19MPa、質量(liang)流量(liang)爲1.28kg/s的(de)實♌驗(yan)🈲工況(kuang)進行(hang)了模(mo)拟研(yan)究,模(mo)拟的(de)孔闆(pan)結構(gou)參數(shu)、溫度(du)、壓力(li)、流量(liang)等參(can)數以(yi)及數(shu)據處(chu)理方(fang)法均(jun)與實(shi)驗保(bao)持--緻(zhi),得到(dao)了超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)的流(liu)量系(xi)數。将(jiang)模拟(ni)計算(suan)得到(dao)的流(liu)量系(xi)數與(yu)實流(liu)測量(liang)結果(guo)進行(hang)對比(bi),結果(guo)如圖(tu)4所示(shi)。,通過(guo)數值(zhi)模拟(ni)得到(dao)🔴的流(liu)量系(xi)數與(yu)實驗(yan)數據(ju)總體(ti)趨勢(shi)相似(si),在數(shu)值上(shang)均高(gao)于實(shi)驗數(shu)據,但(dan)相對(dui)于實(shi)驗數(shu)據的(de)偏差(cha)較小(xiao),偏差(cha)爲1.62%~2.69%。
 
　　造(zao)成偏(pian)差的(de)原因(yin)可能(neng)有多(duo)種,如(ru)實驗(yan)選用(yong)測量(liang)儀表(biao)具有(you)☔一定(ding)👅的不(bu)确定(ding)度、模(mo)拟參(can)數的(de)設置(zhi)無法(fa)與真(zhen)實情(qing)況完(wan)全對(dui)應、收(shou)斂判(pan)據設(she)置不(bu)嚴格(ge)等等(deng)。爲了(le)降低(di)模拟(ni)結果(guo)與實(shi)📐驗數(shu)據的(de)偏差(cha),本文(wen)分别(bie)按各(ge)模拟(ni)結果(guo)相對(dui)同☎️工(gong)況下(xia)實驗(yan)數據(ju)的偏(pian)差平(ping)均值(zhi)進行(hang)修正(zheng)。模拟(ni)得到(dao)流量(liang)系數(shu)相對(dui)實驗(yan)數據(ju)平均(jun)增大(da)0.013,因此(ci)對♋模(mo)拟結(jie)果減(jian)去該(gai)修正(zheng)值,修(xiu)正後(hou)相對(dui)偏差(cha)爲0.016%~0.674%。
上(shang)述結(jie)果說(shuo)明數(shu)值模(mo)拟方(fang)法與(yu)實驗(yan)結果(guo)的一(yi)緻性(xing)較好(hao)⚽,因此(ci)本文(wen)建立(li)的數(shu)值模(mo)拟方(fang)法可(ke)用于(yu)後續(xu)進一(yi)步的(de)研究(jiu)。
2孔闆(pan)結構(gou)參數(shu)對流(liu)量系(xi)數影(ying)響
2.1直(zhi)徑比(bi)的影(ying)響
　　直(zhi)徑比(bi)會顯(xian)著影(ying)響孔(kong)闆對(dui)于介(jie)質流(liu)過的(de)節流(liu)效果(guo),改變(bian)介質(zhi)流過(guo)的速(su)度、壓(ya)力等(deng)參數(shu),是影(ying)響孔(kong)闆流(liu)量計(ji)測量(liang)性能(neng)的首(shou)要因(yin)素。ISO國(guo)際标(biao)準中(zhong)規定(ding),孔闆(pan)流量(liang)計的(de)直徑(jing)比一(yi)般在(zai)0.1~0.75内變(bian)化,本(ben)文分(fen)别選(xuan)取直(zhi)徑比(bi)在0.3~0.9之(zhi)内的(de)7個工(gong)況進(jin)行了(le)模拟(ni)計算(suan),探究(jiu)孔闆(pan)流量(liang)計直(zhi)徑比(bi)對流(liu)量🐆系(xi)數的(de)影響(xiang)，得到(dao)的結(jie)果如(ru)圖5所(suo)示。
對(dui)數據(ju)進行(hang)分析(xi)可知(zhi):
(1)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)随直(zhi)徑比(bi)的變(bian)化趨(qu)勢與(yu)管徑(jing)無關(guan)。随着(zhe)孔闆(pan)直徑(jing)比增(zeng)大,DN25和(he)DN200管道(dao)内孔(kong)闆流(liu)量系(xi)數呈(cheng)🍉現近(jin)似相(xiang)💰同變(bian)化趨(qu)勢;上(shang)升-平(ping)穩-.上(shang)升,主(zhu)要區(qu)别在(zai)于前(qian)者在(zai)β爲0.4~0.8範(fan)圍内(nei)較平(ping)穩、而(er)後者(zhe)在0.5~0.8範(fan)圍内(nei)較平(ping)穩;
(2)标(biao)準文(wen)件[10]中(zhong)經驗(yan)計算(suan)公式(shi)的結(jie)果随(sui)直徑(jing)比增(zeng)加而(er)逐漸(jian)下🏒降(jiang),其中(zhong)直徑(jing)比在(zai)0.3~0.6範圍(wei)内時(shi)下降(jiang)趨勢(shi)較平(ping)緩,當(dang)超過(guo)0.6時下(xia)降值(zhi)逐🐉漸(jian)增大(da);
(3)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)在β爲(wei)0.3~0.6時小(xiao)于經(jing)驗公(gong)式計(ji)算值(zhi),此範(fan)圍内(nei)使用(yong)經驗(yan)計算(suan)公式(shi)會使(shi)測量(liang)結果(guo)較真(zhen)實值(zhi)大2.45%~47.03%;β在(zai)0.7~0.9時孔(kong)⚽闆流(liu)量系(xi)數大(da)于經(jing)驗公(gong)式計(ji)算值(zhi)，此時(shi)🌂使用(yong)經⭕驗(yan)計算(suan)公式(shi)會⭕使(shi)測量(liang)值比(bi)實際(ji)值小(xiao)0.5%~60.19%;
(4)當直(zhi)徑比(bi)在标(biao)準文(wen)件[10]規(gui)定的(de)0.1~0.75範圍(wei)内時(shi),孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)的模(mo)拟結(jie)果與(yu)經驗(yan)公式(shi)計算(suan)結果(guo)的相(xiang)對誤(wu)差波(bo)📐動較(jiao)大,如(ru)對DN25管(guan)道而(er)言,β爲(wei)0.3時相(xiang)對偏(pian)差達(da)到47.03%,而(er)β爲0.7時(shi)相對(dui)偏差(cha)📞僅爲(wei)0.5%。因此(ci)對于(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)💜質而(er)言，孔(kong)闆直(zhi)徑比(bi)的選(xuan)擇範(fan)圍應(ying)較标(biao)準規(gui)定範(fan)圍縮(suo)小;對(dui)于超(chao)臨界(jie)二氧(yang)🤟化碳(tan)工質(zhi)而言(yan),直徑(jing)比在(zai)🤞0.6~0.7範圍(wei)内時(shi)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)的模(mo)拟結(jie)果與(yu)經驗(yan)公式(shi)計算(suan)結果(guo)的相(xiang)對誤(wu)差較(jiao)小，其(qi)中DN25管(guan)道相(xiang)對誤(wu)差爲(wei)0.5%~2.45%,DN200管道(dao)相對(dui)誤差(cha)爲2.27%~3.6%。
 
2.2節(jie)流孔(kong)厚度(du)的影(ying)響
　　孔(kong)闆節(jie)流孔(kong)厚度(du)決定(ding)了超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)流過(guo)收縮(suo)管道(dao)的長(zhang)度,是(shi)影響(xiang)孔闆(pan)節流(liu)能力(li)的主(zhu)要🏃‍♂️參(can)數🌐之(zhi)一👣，會(hui)對工(gong)質流(liu)過孔(kong)闆的(de)流速(su)、壓力(li)等參(can)數産(chan)生影(ying)響,進(jin)而影(ying)響測(ce)♊量結(jie)果。标(biao)準文(wen)件[10]規(gui)定标(biao)準孔(kong)闆節(jie)流孔(kong)厚度(du)應在(zai)0.005D~0.02D之間(jian),對應(ying)DN25管道(dao)的e應(ying)在0.115~0.46mm,DN200管(guan)道的(de)e應在(zai)0.695~2.78,本文(wen)分别(bie)模拟(ni)了DN25管(guan)道e爲(wei)0.1~0.7mm、DN200管道(dao)🔞e爲0.2~4.2mm時(shi)超臨(lin)界🌈二(er)氧化(hua)碳工(gong)質流(liu)過節(jie)流孔(kong)闆的(de)流量(liang)系數(shu)變化(hua),爲便(bian)于對(dui)比,以(yi)e/D爲橫(heng)坐标(biao)将結(jie)果表(biao)示在(zai)圖6中(zhong)。
 
對數(shu)據進(jin)行分(fen)析可(ke)知:
(1)孔(kong)闆流(liu)量系(xi)數随(sui)e/D的變(bian)化趨(qu)勢與(yu)管徑(jing)無關(guan)。随着(zhe)e/D逐漸(jian)增🌂加(jia),DN25和DN200管(guan)✉️道内(nei)孔闆(pan)的流(liu)量系(xi)數均(jun)呈現(xian)先減(jian)小後(hou)增大(da)的🌏趨(qu)勢，分(fen)别在(zai)e/D爲0.017和(he)0.023時達(da)到最(zui)小值(zhi)，此後(hou)流量(liang)系數(shu)先急(ji)劇🧡增(zeng)大,随(sui)後保(bao)持平(ping)緩增(zeng)長;
(2)标(biao)準文(wen)件[I0]中(zhong)經驗(yan)計算(suan)公式(shi)的結(jie)果不(bu)随節(jie)流孔(kong)厚度(du)而發(fa)生改(gai)變,其(qi)中DN25管(guan)道的(de)經驗(yan)公式(shi)計算(suan)結果(guo)略👌大(da)-一🔴些(xie),模拟(ni)得到(dao)的DN25和(he)DN200管道(dao)的流(liu)量系(xi)數均(jun)小于(yu)經驗(yan)公式(shi)計算(suan)結果(guo),其中(zhong)㊙️前者(zhe)的相(xiang)對誤(wu)差爲(wei)0.18%~1.84%,後者(zhe)的相(xiang)對誤(wu)差爲(wei)0.31%~2.05%;
(3)在标(biao)準文(wen)件[10]規(gui)定孔(kong)闆節(jie)流孔(kong)厚度(du)範圍(wei)内,孔(kong)闆流(liu)量系(xi)💋數模(mo)🌏拟結(jie)果與(yu)經驗(yan)公式(shi)的相(xiang)對誤(wu)差均(jun)在2%以(yi)下,因(yin)此标(biao)準中(zhong)規定(ding)的孔(kong)闆節(jie)流孔(kong)厚度(du)範圍(wei)可以(yi)接受(shou);同時(shi)還發(fa)現當(dang)節流(liu)孔厚(hou)度超(chao)過規(gui)定範(fan)圍一(yi)定值(zhi)後,相(xiang)對誤(wu)差仍(reng)💁可接(jie)受,甚(shen)🏃‍♀️至相(xiang)對誤(wu)差還(hai)可能(neng)減少(shao)，如DN25管(guan)道🈲的(de)e爲0.6mm、0.7mm時(shi),均超(chao)出了(le)規定(ding)上📞限(xian)0.46mm,但相(xiang)對誤(wu)差分(fen)别達(da)到了(le)💘0.3%和0.18%，因(yin)此标(biao)準中(zhong)規定(ding)的節(jie)流孔(kong)厚度(du)範圍(wei)在針(zhen)對超(chao)臨⭐界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)時可(ke)以适(shi)當擴(kuo)大,推(tui)薦DN25管(guan)道孔(kong)闆節(jie)流孔(kong)厚度(du)可在(zai)0.004D~0.03D内變(bian)化，DN200管(guan)道在(zai)0.005D~0.03D範圍(wei)内;
(4)基(ji)于模(mo)拟結(jie)果給(gei)出相(xiang)對誤(wu)差更(geng)小時(shi)對應(ying)孔闆(pan)節流(liu)孔厚(hou)度㊙️的(de)💁推薦(jian)值,其(qi)中DN25管(guan)道孔(kong)闆在(zai)e/D爲0.004~0.008及(ji)0.02~0.03之間(jian),即e爲(wei)0.1~0.2mm.0.5~0.7mm時，相(xiang)對誤(wu)差小(xiao)于㊙️1.5%;DN200管(guan)道孔(kong)闆在(zai)e/D爲0.005~0.012及(ji)0.027~0.03時,對(dui)應e爲(wei)0.7~1.7mm及3.7~4.2mm時(shi)，相對(dui)誤差(cha)小于(yu)等于(yu)🌈1.5%。
2.3孔闆(pan)厚度(du)的影(ying)響
　　由(you)圖1可(ke)知，标(biao)準孔(kong)闆在(zai)節流(liu)孔之(zhi)後還(hai)設置(zhi)一定(ding)長度(du)的錐(zhui)形擴(kuo)💚流段(duan),與節(jie)流孔(kong)段共(gong)同組(zu)成孔(kong)闆的(de)節流(liu)段♻️,該(gai)擴流(liu)段長(zhang)度也(ye)會對(dui)孔闆(pan)的節(jie)流能(neng)力産(chan)生影(ying)響,從(cong)而改(gai)變工(gong)質流(liu)過孔(kong)闆☁️後(hou)的速(su)💞度、壓(ya)力等(deng)參數(shu),對測(ce)量🏃🏻‍♂️精(jing)度産(chan)生🈲影(ying)響。标(biao)準文(wen)件[10]規(gui)定孔(kong)闆厚(hou)度E應(ying)在e~0.05D之(zhi)間,對(dui)應DN25管(guan)道的(de)E應不(bu)大于(yu)1.15mm,DN200管道(dao)的E不(bu)超過(guo)6.95mm。
　　本文(wen)在保(bao)持節(jie)流孔(kong)厚度(du)不變(bian)的情(qing)況下(xia)，分别(bie)設置(zhi)了不(bu)同的(de)孔闆(pan)厚度(du)用以(yi)探究(jiu)流量(liang)系數(shu)的變(bian)化,其(qi)中DN25管(guan)道孔(kong)闆厚(hou)🏃🏻度E爲(wei)0.5~1.4mm,DN200管道(dao)孔闆(pan)厚度(du)E爲3~8mm,模(mo)拟結(jie)果如(ru)圖7所(suo)示。
 
對(dui)數據(ju)進行(hang)分析(xi)可知(zhi):
(1)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)随E/D的(de)變化(hua)趨勢(shi)與管(guan)徑無(wu)關。随(sui)着E/D逐(zhu)漸🏃🏻增(zeng)加,DN25管(guan)道和(he)DN200管道(dao)内孔(kong)闆流(liu)量系(xi)數呈(cheng)現近(jin)似相(xiang)😘同的(de)變化(hua)趨勢(shi):即下(xia)降上(shang)♉升-平(ping)穩-下(xia)降,主(zhu)要區(qu)别在(zai)于DN200管(guan)道内(nei)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)下降(jiang)和上(shang)升☂️的(de)趨勢(shi)更加(jia)明顯(xian);
(2)流量(liang)系數(shu)經驗(yan)計算(suan)公式(shi)的結(jie)果不(bu)随孔(kong)闆厚(hou).度而(er)發生(sheng)變化(hua)，其中(zhong)DN25管道(dao)的經(jing)驗公(gong)式計(ji)算結(jie)果偏(pian)大--些(xie),DN25和DN200管(guan)道的(de)流量(liang)系數(shu)均小(xiao)于經(jing)驗公(gong)式計(ji)算值(zhi),因此(ci)當使(shi)用🈲經(jing)驗公(gong)式進(jin)行工(gong)質流(liu)量計(ji)算時(shi)會造(zao)成計(ji)算結(jie)果偏(pian)大;
(3)在(zai)标準(zhun)文件(jian)[10]規定(ding)孔闆(pan)厚度(du)範圍(wei)内,DN25和(he)DN200管道(dao)内孔(kong)闆😘流(liu)量🔞系(xi)數🧑🏾‍🤝‍🧑🏼與(yu)經驗(yan)計算(suan)公式(shi)的相(xiang)對誤(wu)差均(jun)在2%以(yi)下，因(yin)此标(biao)準中(zhong)的🧡規(gui)定範(fan)圍可(ke)以接(jie)受,但(dan)該規(gui)定範(fan)圍對(dui)于超(chao)㊙️臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)可🈲适(shi)當擴(kuo)充,如(ru)模拟(ni)結果(guo)所示(shi)，當DN25和(he)DN200兩種(zhong)管徑(jing)的孔(kong)闆厚(hou)度E達(da)到💋0.06D左(zuo)右時(shi)，雖然(ran)已經(jing)超出(chu)了規(gui)定的(de)0.05D這✍️一(yi)限值(zhi),但相(xiang)⚽對誤(wu)差仍(reng)小于(yu)2%，處于(yu)可接(jie)受的(de)範圍(wei),但依(yi)據變(bian)化趨(qu)勢可(ke)以合(he)理㊙️預(yu)測，當(dang)孔👉闆(pan)厚度(du)繼續(xu)增加(jia)時，相(xiang)對誤(wu)差将(jiang)大于(yu)2%，因此(ci)建議(yi)對于(yu)超臨(lin)界㊙️二(er)氧化(hua)碳工(gong)質而(er)☁️言☁️,孔(kong)闆.厚(hou)度可(ke)設置(zhi)在0.02D~0.06D之(zhi)間。
2.4孔(kong)闆流(liu)量計(ji)結構(gou)參數(shu)設計(ji)建議(yi)
　　通過(guo)對孔(kong)闆流(liu)量計(ji)各結(jie)構參(can)數的(de)模拟(ni)研究(jiu),明确(que)🍉了在(zai)👨‍❤️‍👨進💋行(hang)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質質(zhi)量流(liu)量測(ce)量時(shi),孔闆(pan)💋流量(liang)系數(shu)随各(ge)結構(gou)參數(shu)的變(bian)化趨(qu)勢與(yu)相對(dui)誤差(cha),本👅節(jie)主要(yao)🤞對以(yi)上模(mo)拟結(jie)果進(jin)行總(zong)結分(fen)析,參(can)考《用(yong)能單(dan)位能(neng)源計(ji)✂️量器(qi)具配(pei)備和(he)管理(li)通則(ze)》中的(de)精度(du)規定(ding)，，給出(chu)了針(zhen)對超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)結構(gou)參數(shu)推薦(jian)設計(ji)範圍(wei),在該(gai)範圍(wei)内經(jing)驗計(ji)算公(gong)式的(de)計算(suan)結果(guo)可滿(man)足2.5精(jing)度等(deng)級要(yao)求,還(hai)進⭐一(yi)步提(ti)出了(le)該範(fan)圍内(nei)精度(du)相對(dui)更高(gao)的結(jie)構參(can)數推(tui)薦值(zhi)，将以(yi)上結(jie)果與(yu)現行(hang)👨‍❤️‍👨國際(ji)标準(zhun)ISO5167-2:2003中标(biao)❌準孔(kong)闆流(liu)量計(ji)各結(jie)構參(can)數的(de)規定(ding)範圍(wei)進行(hang)對比(bi),如表(biao)📞4所示(shi)。
 
　　可以(yi)看出(chu),對于(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質而(er)言,标(biao)準文(wen)件[10]規(gui)定的(de)孔闆(pan)流量(liang)計各(ge)結構(gou)參數(shu)的設(she)計範(fan)圍并(bing)🐅不完(wan)全适(shi)用,其(qi)中直(zhi)💃🏻徑比(bi)🚩的規(gui)定範(fan)圍過(guo)大,對(dui)應的(de)流量(liang)系數(shu)的相(xiang)對誤(wu)差也(ye)波動(dong)🈲較大(da),從♋0.5%到(dao)47.03%不等(deng),而當(dang)直徑(jing)比在(zai)👉0.6~0.7範圍(wei)内時(shi),可将(jiang)相對(dui)誤差(cha)有效(xiao)🐆降低(di)至0.5%~3.6%;在(zai)🔞标準(zhun)文件(jian)[10]規定(ding)的節(jie)流孔(kong)厚度(du)、孔闆(pan)厚度(du)等參(can)數範(fan)圍内(nei),絕大(da)多數(shu)😄流量(liang)系數(shu)的相(xiang)‼️對誤(wu)差可(ke)控制(zhi)在2%以(yi)下，因(yin)此其(qi)規定(ding)範圍(wei)可以(yi)繼續(xu)使用(yong)👈,同時(shi)本文(wen)的數(shu)值模(mo)拟結(jie)果顯(xian)示，當(dang)孔闆(pan)的以(yi)，上幾(ji)個結(jie)構參(can)數的(de)數值(zhi)超.出(chu)其規(gui)定範(fan)圍時(shi),最大(da)👣相對(dui)誤差(cha)也僅(jin)爲2%左(zuo)右，因(yin)此對(dui)于超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)而言(yan)，孔闆(pan)的節(jie)㊙️流孔(kong)厚度(du)、孔闆(pan)厚度(du)等參(can)數🎯均(jun)可一(yi)定程(cheng)度上(shang)超出(chu)💔标準(zhun)中的(de)規定(ding)範圍(wei)，相對(dui)⭕誤差(cha)❤️也可(ke)接受(shou)。
3入口(kou)直角(jiao)邊緣(yuan)尖銳(rui)度及(ji)其修(xiu)正系(xi)數的(de)模拟(ni)研究(jiu)
　　一般(ban)而言(yan),孔闆(pan)人口(kou)邊緣(yuan)應該(gai)是尖(jian)銳的(de),其與(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質首(shou)先直(zhi)接接(jie)觸,如(ru)果其(qi)尖銳(rui)度不(bu)夠的(de)話則(ze)無法(fa)保證(zheng)🐉對于(yu)工質(zhi)的節(jie)流作(zuo)用達(da)到預(yu)期,因(yin)而會(hui)對測(ce)量精(jing)度産(chan)生影(ying)💋響。在(zai)孔闆(pan)實際(ji)工作(zuo)過程(cheng):中,可(ke)能存(cun)在加(jia)工精(jing)度不(bu)足、工(gong)質磨(mo)損、腐(fu)蝕等(deng)問題(ti)的存(cun)在,造(zao)成直(zhi)角邊(bian)❌緣變(bian)鈍,故(gu)标準(zhun)文件(jian)[10]規定(ding),孔闆(pan)人口(kou)邊緣(yuan)的圓(yuan)弧半(ban)徑應(ying)🌍小于(yu)等于(yu)0.0004D,在此(ci)限值(zhi)之内(nei)的誤(wu)差是(shi)可以(yi)接受(shou)的,若(ruo)超過(guo)這一(yi)-限值(zhi),則無(wu)法保(bao)證測(ce)量精(jing)度,應(ying)🈲進行(hang)相應(ying)的維(wei)修、更(geng)換或(huo)修正(zheng)等。本(ben)文模(mo)拟了(le)孔闆(pan)人口(kou)邊緣(yuan)💯圓弧(hu)半徑(jing)爲0~0.015D時(shi)🌈孔闆(pan)✍️的流(liu)量系(xi)數變(bian)化趨(qu)勢,結(jie)果如(ru)圖8所(suo)示。
 
分(fen)析結(jie)果可(ke)以得(de)出:
(1)孔(kong)闆人(ren)口邊(bian)緣尖(jian)銳度(du)對于(yu)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)的影(ying)響趨(qu)勢與(yu)管徑(jing)無關(guan)。随着(zhe)孔闆(pan)人口(kou)邊緣(yuan)逐漸(jian)變鈍(dun),DN25和DN200兩(liang)種管(guan)道的(de)孔闆(pan)流量(liang)系🔱數(shu)呈現(xian)近似(si)相同(tong)的變(bian)化趨(qu)勢，均(jun)随着(zhe)人口(kou)圓弧(hu)半徑(jing)的🧡增(zeng)大而(er)先增(zeng)大後(hou)減小(xiao),分别(bie)在r達(da)到0.01D和(he)0.008D時流(liu)量系(xi)數達(da)到最(zui)大;
(2)孔(kong)闆人(ren)口邊(bian)緣開(kai)始鈍(dun)化時(shi),流量(liang)系數(shu)顯著(zhe)增加(jia),遠大(da)♌于經(jing)驗計(ji)算公(gong)式結(jie)果,因(yin)此造(zao)成使(shi)用經(jing)驗計(ji)算公(gong)式時(shi)得到(dao)的工(gong)質質(zhi)量流(liu)量相(xiang)對真(zhen)實值(zhi)很小(xiao)，其🌏中(zhong)DN25管道(dao)内相(xiang)對⁉️誤(wu)差爲(wei)5.16%~12.61%,DN200管道(dao)的相(xiang)對誤(wu)🌈差爲(wei)5.13%~11.96%;
(3)對于(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質而(er)言,當(dang)孔闆(pan)人口(kou)直角(jiao)邊緣(yuan)變鈍(dun)後,應(ying)立即(ji)進行(hang)相應(ying)的處(chu)理或(huo)流量(liang)系數(shu)的修(xiu)正,否(fou)則誤(wu)差将(jiang)會變(bian)💯得很(hen)大。
　　當(dang)使用(yong)标準(zhun)文件(jian)[10]給出(chu)的不(bu)同邊(bian)緣尖(jian)銳度(du)對應(ying)的⭐修(xiu)🔞正🌍系(xi)🌈數b進(jin)行孔(kong)闆流(liu)量系(xi)數的(de)修正(zheng)時,可(ke)以--定(ding)程度(du)上減(jian)少流(liu)量系(xi)數的(de)相對(dui)誤差(cha)。本文(wen)使用(yong)表5中(zhong)的修(xiu)正系(xi)🛀🏻數b對(dui)經驗(yan)公式(shi)計算(suan)結👣果(guo)進行(hang)修正(zheng),結果(guo)如圖(tu)9所示(shi)。
 
 
　　結果(guo)顯示(shi)，對于(yu)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質而(er)言,當(dang)使用(yong)修㊙️正(zheng)系數(shu)🐪b進行(hang)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)的修(xiu)正後(hou),僅可(ke)使部(bu)分邊(bian)緣圓(yuan)弧半(ban)徑對(dui)應的(de)孔闆(pan)流量(liang)系數(shu)相對(dui)誤差(cha)降低(di)到可(ke)以接(jie)受的(de)程度(du),而大(da)部分(fen)情況(kuang)下相(xiang)對誤(wu)🚩差仍(reng)比較(jiao)大,如(ru)DN25管道(dao)多數(shu)情況(kuang)📐下的(de)流量(liang)系數(shu)相對(dui)誤差(cha)在4.41%~6.94%之(zhi)間,DN200管(guan)道的(de)相對(dui)誤差(cha)多數(shu)在🚩3.74%~7.11%,因(yin)此該(gai)修正(zheng)👣系數(shu)b對于(yu)超🈲臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質并(bing)不适(shi)用。
　　對(dui)DN25和DN200管(guan)道的(de)模拟(ni)流量(liang)系數(shu)及經(jing)驗公(gong)式計(ji)算結(jie)果求(qiu)平均(jun),得到(dao)☎️針對(dui)超臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質的(de)不同(tong)孔闆(pan)邊緣(yuan)尖銳(rui)度對(dui)應的(de)修正(zheng)系數(shu)b,如表(biao)6所示(shi)。将更(geng)正的(de)修正(zheng)系數(shu)應用(yong)于模(mo)👈拟數(shu)據，結(jie)果如(ru)圖10所(suo)示。
 
　　可(ke)以看(kan)出,當(dang)使用(yong)更正(zheng)後的(de)修正(zheng)系數(shu)b進行(hang)孔闆(pan)的流(liu)量🔴系(xi)數經(jing)驗公(gong)式計(ji)算結(jie)果的(de)修正(zheng)後,得(de)到的(de)流量(liang)系數(shu)與模(mo)拟結(jie)果✨拟(ni)合較(jiao)好,其(qi)中DN25管(guan)道相(xiang)對誤(wu)差爲(wei)0.11%~1.21%,DN200管道(dao)相對(dui)誤差(cha)爲0.11%~1.85%。
4結(jie)論
　　本(ben)文開(kai)展了(le)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)數值(zhi)模拟(ni)研究(jiu)，探究(jiu)了孔(kong)闆的(de)👉各結(jie)構參(can)數對(dui)超臨(lin):界二(er)氧化(hua)磯工(gong)質流(liu)量系(xi)數💛的(de)影🔴響(xiang),基于(yu)此❌給(gei)出🔞了(le)孔闆(pan)流量(liang)計結(jie)構參(can)數的(de)設計(ji)建議(yi),并⛹🏻‍♀️且(qie)探究(jiu)了人(ren)口直(zhi)角邊(bian)緣尖(jian)銳度(du)對✨流(liu)量系(xi)數的(de)影響(xiang),得到(dao)的主(zhu)要結(jie)論如(ru)下:
(1)現(xian)行标(biao)準文(wen)件中(zhong)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)結構(gou)參數(shu)的規(gui)定範(fan)圍測(ce)量🍓相(xiang)對誤(wu)差在(zai)0.5%~47%的較(jiao)大範(fan)圍内(nei)波動(dong),對于(yu)超💯臨(lin)界二(er)氧化(hua)碳工(gong)質🆚并(bing)不适(shi)用。
(2)本(ben)文針(zhen)對超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳(tan)工質(zhi)提出(chu)了孔(kong)闆.流(liu)量計(ji)結👉構(gou)參數(shu)推薦(jian)設計(ji)範圍(wei),其中(zhong)直徑(jing)比應(ying)爲0.6~0.7,節(jie)流🈚孔(kong)厚度(du)應爲(wei)0.004~0.03倍的(de)管道(dao)内徑(jing),孔闆(pan)厚度(du)應爲(wei)0.02~0.06倍的(de)管道(dao)内徑(jing)♋,在該(gai)範圍(wei)内絕(jue)♌大多(duo)數工(gong)況下(xia)流量(liang)系數(shu)的相(xiang)對誤(wu)差可(ke)控制(zhi)在2%以(yi)下;
(3)孔(kong)闆人(ren)口邊(bian)緣鈍(dun)化會(hui)使流(liu)量系(xi)數顯(xian)著增(zeng)加,且(qie)修🌈正(zheng)😄系數(shu)👣b并不(bu)♌能使(shi)相對(dui)誤差(cha)降低(di)至可(ke)以接(jie)受的(de)範圍(wei),修正(zheng)後相(xiang)對誤(wu)差仍(reng)有約(yue)3.74%-7.11%,本文(wen)針對(dui)不同(tong)工況(kuang)提出(chu)不同(tong)修正(zheng)參數(shu),修正(zheng)✍️後經(jing)驗⭐公(gong)式的(de)🌈相對(dui)誤差(cha)降🙇🏻低(di)爲0.11%~1.85%。

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