流動調整器在設冷水流量測量改進中的應用

曹德嘉

摘要： 本文通過CFD軟件對設冷水管道現有布置和分別安裝Etoile型、管束型和K-Lab型流量調整器后母管孔板流量計截面處的流場進行了分析。模擬計算結果顯示目前的管道布置無法使測量孔板截面處的流場完全符合漩渦角的要求。3種流動調整器對流場均能起一定的改善作用。鑒于K-Lab型的結構比管束型更為緊湊，因此其更適用于現有管道布置的改進。

Abstract： The component cooling water flow without or with Etoile， Bundle and K-Lab flow conditioner respectively in section plane where the flow measurement orifice plate is installed are analyzed by CFD in this paper. The results show that the discrepancy between current pipe layout and requirements of standard in swirl angle. The three types flow conditioners can all be used to ameliorate flow condition. Considering that the K-Lab type has a more compact structure， it's more suitable for current pipe layout than Bundle pipe type.

關鍵詞： 流動調整器；漩渦角；流速分布

Key words： flow conditioner；swirl angle；velocity profile

中圖分類號：U284.12+2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0174-02

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孔板流量計因結構簡單和測量準確的優點廣泛地應用于核電站各類系統中的流量測量。然而該類流量計的使用條件較為嚴格，一般要求所測流場為充分發展流動。漩渦、橫向流動和非對稱流動均會增加測量誤差。通過增加孔板前后直管段的長度可以改善流場。但在工程應用中由于空間的限制，大口徑管道通常很難達到充分發展流動的直管段長度要求。因此相關規范提出在實際應用中根據以下兩個標準判斷流場是否滿足孔板測量的要求：①流場內各點漩渦角小于2°；②管道截面各點速度與截面最大速度的比值與充分發展流動相比，誤差在5%以內[1]。為了滿足上述條件同時減少直管段長度，工程上使用流動調整器以改善流場，在減少漩渦角的同時使其速度分布盡可能接近充分發展流動。常用的流動調整器根據結構形式的不同分為Etoile型、管束型和K-Lab型。本文以設冷水母管流量測量為例通過分析現有布置和分別增設上述3類流動調整器后流量測量孔板處的流場，對流動調整器在設冷水母管流量測量改進中的應用進行探討。……