基于双向流固耦合的介质对加氢机用科氏质量流量计测量性能影响研究

作     者：孙学梁 李春辉 黄震威 谢代梁 

作者机构：中国计量大学计量测试与仪器学院 中国计量科学研究院 

出 版 物：《计量学报》 (Acta Metrologica Sinica)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：中国计量科学研究院基本科研业务费(26-AKYZD2107-1) 

主　　题：质量流量计 流固耦合 介质差异 真实气体模型 

摘      要：为研究不同介质时加氢机用科氏质量流量计测量性能差异，考虑物性变化对流体域和固体域的共同影响以及模态频率变化，选用基于Helmholtz自由能的真实气体模型，使用水、空气和氢气介质，对口径DN2的加氢机用科氏质量流量计进行双向流固耦合计算。基于测量管内科氏力变化，就物性差异对流量计测量性能影响进行研究，并对比分析氢气和空气介质下压力变化对流量计性能影响。结果表明：1）不同介质间存在由科氏力变化引起的管路不对称，该不对称性随质量流量增加而减小；小流量时液体时间差偏大较气体更明显。2）压力升高对氢气介质时间差影响小于空气，引起的固体刚度变化对时间差影响小于流体密度。使用气体介质对加氢机用科氏质量流量计标定时应尽量保持标定用气体与工况密度一致，同时应考虑介质间流速差异。