一、 彎管流量計(jì)的基本理論研究

   經(jīng)典的彎管流量計(jì)理論以自由旋流理論和強(qiáng)制旋流理論為代表，這兩個(gè)理論體系從不同角度入手，均描述了彎管流量計(jì)的特征參數(shù)：彎管中心線曲率半徑R和彎管內(nèi)徑D，流體密度ρ，以及流體平均流速 和流過彎管時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)外側(cè)壓力差ΔP（外側(cè)為高壓側(cè)，內(nèi)側(cè)為低壓側(cè)）這五個(gè)物理量之間的關(guān)系。其數(shù)學(xué)表達(dá)式分別為：
自由旋流理論公式：
（1）
強(qiáng)制旋流理論公式：
（2）
   其中自由旋流理論認(rèn)為流體流過彎管時(shí)其流速分布模型為圖一的梯型流速分布結(jié)構(gòu)，而強(qiáng)制旋流理論則設(shè)定其梯型流速分布結(jié)構(gòu)如圖二所示。

   為了較好的描述流體流過彎管流量計(jì)的全過程，深入研究其性能，本文給出了應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)方法直接求解以三維歐拉方程表達(dá)的流動過程的數(shù)值解，以期揭示彎管流量計(jì)的基本理論原理。
三維歐拉方程：

其中,

補(bǔ)充方程


由于采用有限體積法計(jì)算，因此給出其積分形式，為：

密度通量張量

其空間離散格式為：

   由于大量實(shí)驗(yàn)證明彎管流量計(jì)對于前后直管段的要求較低，因此，本文選擇了前后直管段均為10倍管徑（10D）長度的彎管流量計(jì)模型。（見圖三）