對中央空調風系統(tǒng)進行風量實時監(jiān)測,根據(jù)風量參數(shù)的變化情況及時調整各個設備的運行狀態(tài),可以節(jié)約大量能源消耗。中央空調系統(tǒng)風量測量要求測量儀表能夠實時監(jiān)測風量,具有較高的測量精度,安裝和使用方便,使用過程帶來的壓損低,并且價格便宜;現(xiàn)有的儀器儀表難以滿足中央空調風系統(tǒng)風量測量對測量儀表的諸多要求。均速管流量計具有結構簡單、價格便宜、安裝使用方便、使用時壓損低的特點,適用于中央空調風系統(tǒng)風量測量。但是受其工作原理和結構的限制,均速管流量計仍然存在一定問題,需要進一步結合中央空調風系統(tǒng)的特點對其進行結構優(yōu)化改進。
出于對均速管流量計優(yōu)化改進的需要,本文首先分析了均速管流量計的工作原理,指出其與畢托管流量計工作原理的區(qū)別,并結合流線圖分析了各種截面形狀的均速管流量計的特點。然后,為了分析均速管橫截面當量直徑De、靜壓孔角度θ和風管平均流速v這三個因素對均速管流量系數(shù)的影響,本文根據(jù)正交試驗理論設計了CFD數(shù)值仿真試驗。數(shù)值仿真時,分別采用Standard k-ε、Standard k-ω、LES這三種湍流模型進行計算,將計算結果與實流試驗結果進行對比,發(fā)現(xiàn)采用LES模型的計算結果與實際比較相近。之后,根據(jù)之前研究的結論和中央空調風系統(tǒng)風量測量的實際情況,提出了截面形狀為五邊形均速管的輪廓,在設計優(yōu)化過程中,利用CFD數(shù)值仿真的手段,分別對迎流角的角度、迎流邊的形狀、背流邊的形狀和長度以及取壓口的大小和形狀進行了研究。最后,搭建均速管風量測試試驗平臺,對優(yōu)化后的五邊形均速管的實際測試性能進行研究,發(fā)現(xiàn)其在低流速下,流量系數(shù)依然能保持較高的穩(wěn)定性。