Неинтрузивное измерение температуры потоков жидкости с использованием трубопроводных компенсаторов

риводятся результаты численного исследования, которое направлено на повышение точности неинтрузивных измерений температуры жидкой среды в трубопроводах на основе использования типовых компенсаторов. Неинтрузивные средства измерений являются одними из современных перспективных и выгодных в эксплуатации средств, которые стимулируют совершенствование технологий и вовлечение в их разработку мировых приборостроительных корпораций, при этом растущая интеллектуализация измерений положительно сказывается на безопасности и эффективности работы промышленности. Проведенное численное исследование согласуется с данными натурных измерений и показывает общую закономерность влияния скорости потока на погрешность неинтрузивных измерений температуры. Показано, что проведение измерений после верхнего или нижнего колена компенсатора позволяет снизить погрешность измерений в диапазоне чисел Рейнольдса (Re) примерно 1000-7000, что характерно для начала турбулентного течения жидкости. Показано также, что гравитация отрицательно влияет на точность измерений, поэтому предпочтение надо отдать горизонтально расположенным компенсаторам. Обнаружено, что течение потока по трубопроводу при сравнительно больших числах Рейнольдса определяет наибольшее изменение температуры в пристеночной области трубы, а при малых числах Re - по оси трубопровода. Это в сочетании с особенностями течения в компенсаторе меняет характер распределения температур и изменения погрешности в зависимости от скорости течения потока в трубопроводе. В частности, этот эффект определяет уменьшение погрешности измерения температуры в компенсаторе при малых числах Re. Существующие накладные датчики температуры, имеющие коррекцию поверхностных измерений температуры в температуру потока, требуют доработки для работы на потоках с числами Re, изменяющимися в широком диапазоне, при этом привязка таких измерений к трубопроводным компенсаторам может повысить качество измерений за счет сглаживания и, в том числе, флуктуационных тепловых и гидродинамических воздействий.