|
Механика
Разработка метода неинвазивного измерения расхода жидкости и газа через стенку трубопровода
А. А. Кривоноговa, К. А. Гонтаревb a Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация
b ООО «К-Омега», г. Челябинск, Российская Федерация
Аннотация:
В связи с разработкой методов определения объемно-массовых параметров «жидкость–газ», выполняемой командой ученых Южно-Уральского государственного университета, в публикации представлен новый метод измерения расхода жидкости и газа, позволяющий измерять конвективную скорость турбулентного потока через твёрдую стенку трубопровода и объемный расход жидкости и газа соответственно. Дано краткое описание гипотезы «о замороженной турбулентности» Дж. Тейлора, на основе которой работает метод. Обозначены научные проблемы, связанные с ее доказательством применительно к задаче определения скорости конвекции турбулентности. Представлен математический метод обработки сигнала, основанный на двумерной частотно-волновой спектральной обработке и пространственно-временной фильтрации сигнала. Показана функциональная схема предлагаемого устройства с описанием алгоритма обработки входного сигнала. С целью определения оптимальной конфигурации экспериментальной установки выполнено математическое моделирование в пакете вычислительной гидрогазодинамики ANSYS CFD с применением гибридной вихреразрешающей модели турбулентности SBES. Дано краткое описание опытного образца накладного гидроакустического расходомера «К – Омега П1», созданного на основе представленного в публикации метода и результатов численного моделирования. Выполнены испытания на проливочном стенде «МЕТРАН – УПА – 2000», являющемся вторичным эталоном. Приведены результаты натурных испытаний на проливочном стенде для пяти скоростей потока. Сделаны выводы о результатах исследований к настоящему моменту и дальнейшие шаги по улучшению способа измерения с применением метода обработки k-omega beamforming.
Ключевые слова:
накладной гидроакустический расходомер, конвекция вихрей, частотно-волновой спектр, фазовая скорость, объемный расход.
Поступила в редакцию: 29.09.2023
Образец цитирования:
А. А. Кривоногов, К. А. Гонтарев, “Разработка метода неинвазивного измерения расхода жидкости и газа через стенку трубопровода”, Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 15:4 (2023), 38–46
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vyurm574 https://www.mathnet.ru/rus/vyurm/v15/i4/p38
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 12 | PDF полного текста: | 4 | Список литературы: | 8 |
|