隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為金屬管浮子流量計的發(fā)展提供有力的支援，使得金屬管浮子流量計在電遠(yuǎn)傳、現(xiàn)場指示、測量精度、量程范圍等方面都取得很大進(jìn)步。浮子位置的測量方法也由單純的機(jī)械式發(fā)展到機(jī)械式、電子式等多種測量方法。機(jī)械式在原來的基礎(chǔ)上加入了轉(zhuǎn)角變送器，輸出的是差壓信號，提高了測量精度。電子式的金屬管浮子流量計則是通過微處理器進(jìn)行信號采集、轉(zhuǎn)換和輸出顯示。隨著加工工藝的發(fā)展與新型材料的研發(fā)，金屬管浮子流量計的非常大可耐壓到達(dá) 100MPa，非常高耐溫 300℃，金屬管浮子流量計的具有了更廣闊的前景，更龐大的市場。
      目前，生產(chǎn)金屬管浮子流量計的國外廠家主要有美國的 King 儀表公司、英國的 Platon 儀表公司、德國的 Krohne 公司、日本的東京計裝公司以及俄羅斯的廠家等。Krohne 公司生產(chǎn)的浮子流量計是在單純機(jī)械式的基礎(chǔ)上是裝有轉(zhuǎn)角變送器，輸出差壓信號，是新型金屬管浮子流量計。英國 Platon 儀表公司的 C2076金屬管浮子流量計采用了固態(tài)傳感器，是可實(shí)現(xiàn)信號的電遠(yuǎn)傳和流量累計的電子式金屬管浮子流量計。
      相比國外，我國國內(nèi)的金屬管浮子流量計起步較晚，但發(fā)展較為迅速。20 世紀(jì)中期，我國上海某廠產(chǎn)出帶輸出信號的金屬管浮子流量計[6-9]。70 年代，我國制定浮子流量計的行業(yè)規(guī)范，以使浮子流量計生產(chǎn)規(guī)范化。在國內(nèi)學(xué)者和技術(shù)人員的努力下，金屬管浮子流量計有了較為成熟的、以機(jī)械式為主的產(chǎn)品。但與國外產(chǎn)品相比，國內(nèi)的金屬管浮子流量計仍然生產(chǎn)水平仍然較低，在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)研發(fā)、制造工藝、加工效率等方面，落后于國外先進(jìn)產(chǎn)品。
      基于 CFD 方法的浮子流量計內(nèi)部流場計算
      目前，為了降低能耗，提高效益，工業(yè)界對流量傳感器的測量范圍和精度等級的要求日益提高。然而，傳統(tǒng)的產(chǎn)品優(yōu)化上主要是依靠設(shè)計者的經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)流實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證分析，該方法成本高、周期長。因而，在浮子流量傳感器設(shè)計中，引入了計算流體動力學(xué)（computational fluid dynamics, CFD）。利用 CFD 方法對浮子流量傳感器內(nèi)部流場進(jìn)行，數(shù)值模擬，不僅能通過實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果進(jìn)行分析評價浮子結(jié)構(gòu)設(shè)計，而且還可以分析得到的微觀流場的速度分布、流動分離以及壓力分布等多方面的數(shù)據(jù)，成本低、周期短、提供信息詳實(shí)[10-14]。 德國學(xué)者 和 Durst.F首次將 CFD方法引入浮子流量傳感器研究之中，證明了 CFD 計算與 LDA 實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果具有很好的一致性，同時分析了數(shù)值計算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間有差異的原因。經(jīng)過他們的研究實(shí)驗(yàn)證明，計算流體力學(xué)方法可以用于分析浮子流量傳感器的內(nèi)部微觀流場以及受力，在此基礎(chǔ)上，越來越多的科學(xué)家將 CFD 方法作為進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段。
    徐英采用計算流體力學(xué)(CFD)方法，使用標(biāo)準(zhǔn) K-ε模型為計算模型，對浮子流量計的仿真模型進(jìn)行了深入、細(xì)致的分析，利用“浮子受力平衡度誤差分析法”控制計算精度，詳細(xì)、科學(xué)的研究了浮子流量計的內(nèi)部受力及流量值等微觀信息。
   葉佳敏[20,21]等對水平式以及豎直式安裝金屬管浮子流量計三維流場進(jìn)行了仿真研究，并通過將仿真結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對，驗(yàn)證和修改初樣設(shè)計。
    蘇鋒[22]對測量低粘度流體介質(zhì)金屬管浮子流量計進(jìn)行了仿真研究，分析了浮子受力，并且計算得到浮子受力平衡下的流量，通過將仿真數(shù)值與物理實(shí)驗(yàn)比對，證明該仿真模型滿足金屬管浮子流量計設(shè)計的需要。
   利俊[23]等設(shè)計了安放在流量計內(nèi)部的列狀整流器，比較分析了安裝不同整流器的內(nèi)部流場變化和仿真結(jié)果，同時評估了整流器的整流效果。
   樸立華[24,25]利用 CFD 方法實(shí)現(xiàn)大口徑錐管浮子流量傳感的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化，并在利用實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)合的情況下，提出了雙錐型孔板浮子流量傳感器設(shè)計，大大提高了孔板浮子流量傳感器的線性度，改善壓損情況。
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