基于流固耦合的科氏流量计数值及实验研究

摘要

针对管道科里奥利质量流量计(Coriolis Mass Flowmeter,CMF)计量超差问题,开展了流固耦合状态下科里奥利流量计的振动特性研究。以西南管道典型CMF300科氏质量流量计为例,采用ANSYS流固耦合有限元技术,对科氏流量计进行了流固耦合模态振动分析和实验研究。结果表明:1)计算得到第二阶模态的固有频率为科氏质量流量计的激振频率,第六阶模态的固有频率为科氏力频率;2)有限元模态分析的激振频率为80.043 Hz,模态测试实验的激振频率为83.820 Hz;3)实验对CMF300的激励频率和驱动频率进行了测试,其结果与有限元计算模型相吻合;4)建立的数值模型及模态测试方法可以获取每个场站不同科氏质量流量计实际固有频率。研究结果为消除外界干扰对流量计的计量误差提供了理论依据。

关键词

科里奥利 / 质量流量计 / 模态分析 / 数值计算 / 实验研究