СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЧИСЛЕННЫХ И АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ «РАСХОДОМЕРНАЯ ТРУБКА - ЖИДКОСТЬ» В КОРИОЛИСОВЫХ РАСХОДОМЕРАХ
Дата на публикуване
26.09.2022
Издател
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный технологический университет»
Име на изданието
XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс, № 3(59) 26.09.2022
DOI
10.46548/21vek-2022-1159-0009
Автор(и)
Гудкова Екатерина Александровна - Пензенский государственный технологический университет
Таранцева Клара Рустемовна - Пензенский государственный технологический университет
Михеев Михаил Юрьевич - Пензенский государственный технологический университет
Анотация(ии)
Статья посвящена сравнительному анализу существующих аналитических и численных моделей для решения задачи взаимодействия колеблющейся расходомерной трубки с протекающим через нее потоком жидкости в кориолисовых расходомерах для оценки возможности их применения для практических целей и внесения корректировок в работу приборов на месте их эксплуатации. В основу методики исследований положены аналитические методы исследования, системный анализ физических процессов, протекающих в исследуемой системе, обработка и анализ имеющихся в открытом доступе моделей системы «расходомерная трубка - жидкость», их обобщение с целью выявления влияния принятых допущений на точность измерения массового расхода. Установлено, что аналитические модели позволяют выявить влияние температуры, давления и пульсации потока на точность измерения массового расхода в кориолисовых расходомерах, а также получать упрощенные модели описываемой системы без специального программного обеспечения. Возможность применения аналитических моделей ограничена простой формой расходомерной трубки и строго ограниченной областью применимости. Использование численных моделей, основанных на теории балок или оболочек и 1D-модели жидкой среды, со слабосвязными алгоритмами сопряжения подзадач не позволяют исследовать влияние характеристик потока на выходной сигнал расходомера. В то же время, численные методы моделирования системы «расходомерная трубка - жидкость» с жесткосвязным алгоритмом сопряжения позволяют проводить оценку конструкции расходомера, а именно определять точки установки датчиков и источника колебаний, выявлять участки возникновения турбулентности, рассчитывать опарафинивание трубки и его влияние на скорость протекания жидкости, рассчитывать амплитуду и частоту колебаний в зависимости от формы расходомерной трубки и др. Возможность применения численных 3D-моделей ограничена высокими вычислительными и временными затратами.
Пълен текст на статията
| 57-63.pdf |
|---|