Модель оптимизации усредненной скорости потока жидкости в трубе

Исследуется модель условной оптимизации для двухлучевого ультразвукового расходомера для получения точной оценки средней скорости турбулетного потока жидкости, проходящей вдоль трубопровода. На основе задачи условной оптимизации разработан новый способ нахождения количественных характеристик (усредненной скорости турбулентной жидкости вдоль трубопровода, усредненных скоростей ультразвуковых потоков вдоль каждого акустического пути) вектора весовых коэффициентов рассматриваемой модели. На основе метода конечных элементов построен алгоритм численного метода решения поставленной задачи. Приведены результаты вычислительных экспериментов распределения скорости турбулентного потока жидкости. Найдены эпюры скорости и ее профиль на экспериментальных данных.

Ключевые слова

двухлучевой ультразвуковой расходомер; метод конечных элементов (МКЭ); турбулентный поток жидкости.

Литература

1. Xiaoyu Tang. Data Integration for Multi-Path Ultrasonic Flowmeter Based on Levenberg-Marquardt Algorithm / Tang Xiaoyu, Xie Xiang, Zhang Hongjian, Zhou Hongliang // IET Science Measurement and Technology. - 2005. - V. 55, № 8. - P. 1-12.
2. Байдакова Н.В. Оценки сверху величины погрешности аппроксимации производных в конечном элементе Сие - Клафа - Точера / Н.В. Байдакова // Труды Институт математики и механики им. Н.Н.Красовского УрО РАН. - 2012. - V. 55, № 4. - С. 80-89.
3. Baker, R.C. Flow Measurement Handbook: Industrial Designs, Operating Principles, Performance, and Applications / R.C. Baker. - New York: Cambridge University Press, 2000.
4. Madsen, K. Methods for Non-Linear Least Squares Problems / K. Madsen, H.B. Nielsen, O. Tingleff. - Denmark: DTU, 2004.
5. Сьярле, Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач / Ф. Сьярле. - М: Мир, 1980.