超声涡街流量计仿真数值模拟及实验研究

发布时间：2017-10-12 17:45

  本文关键词：超声涡街流量计仿真数值模拟及实验研究

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【摘要】：公元前十一世纪,古埃及其尼罗河的流量就是用三角堰法来测定的。近代以来,流量计在各领域有广泛的应用,并且相关研究促进了航天航空、雷达遥感、气象科学等的发展。当今世界,人们对高精度测量的需求越来越高。能源日益昂贵,管道运输时测量精度的微小差异,就会导致巨大的经济代价。同时,由于温室效应所产生的《京都议定书》,其限定的排放额度则是依据全球无数个节点的精确测量的结果而达成的。自二十世纪六十年代以来,较流行的流量计一般包括三种：涡街流量计,超声流量计及科里奥利流量计。这三种流量计中涡街流量计由于其测量的范围宽广、而且没有附加部件,这些优势使得其得到较广泛的认可和应用。本课题主要研究的是一款新型的涡街超声流量计,对其在低流速也就是低雷诺数的流体性能进行改动,取长补短,扩展其应用范围。本论文主要内容如下：1.结合国内外涡街流量以及超声相关的研究现况,分析其需要改进的方面。2.基于雷诺时均湍流模型(RANS),i寸论声波在定常湍流中衰减模型的一般形式。3.针对目前涡街流量计的弱点,设计并制作了一种新型超声涡街流量计。同时,根据流体力学的原理,在理论的角度分析其优势。4.进行试验,研究绕流下游超声衰减系数和流速相关性,获得的实验数据符合理论预期。
【关键词】：卡门涡街 CFD Fluent 超声流量计
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH814
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 本文研究内容11-13
• 第二章 流场数值模拟基础13-23
• 2.1 卡门涡街的理论分析13-15
• 2.2 计算机流体力学概述15-17
• 2.2.1 流体力学研究方法15
• 2.2.2 CFD数值解法15-16
• 2.2.3 CFD的软件结构16-17
• 2.3 FLUENT软件介绍17-20
• 2.4 湍流数值模拟20-23
• 2.4.1 湍流流动的数值模拟分类20-21
• 2.4.2 RANS方程与本文实验的联系21-23
• 第三章 超声涡街流量计流场仿真模拟23-29
• 3.1 本文实验装置的卡门涡街仿真模拟23-26
• 3.1.1 圆柱绕流物理模型23
• 3.1.2 选取合理的流场网格23-24
• 3.1.3 设置合理的边界条件24
• 3.1.4 湍流模型的选择及数值模拟分析24-26
• 3.2 其他的绕流仿真模拟26-29
• 第四章 湍流场验证研究29-36
• 4.1 验证实验的目的和环境29
• 4.2 验证性实验的方法和结果29-34
• 4.3 数据处理和分析讨论34-36
• 第五章 超声卡门涡街流量计实验研究36-51
• 5.1 超声衰减式涡街流量计原理36-41
• 5.1.1 超声流量传感的特性36-37
• 5.1.2 超声衰减式涡街流量计的提出37
• 5.1.3 卡门涡街中超声衰减的时域自相关37-41
• 5.2 实验装置及方案41-42
• 5.3 数据处理与分析42-50
• 5.3.1 实验结果及其处理42-49
• 5.3.2 涡街超声衰减模型的最佳逼近49-50
• 5.4 误差分析50-51
• 第六章 结论与展望51-52
• 参考文献52-55
• 致谢55-56

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5 贾云飞;张涛;;涡街流量计中电荷放大电路的研究与设计[A];天津市自动化学会第十四届学术年会论文集[C];2005年

6 顾克江;;基于油气集中处理系统涡街流量计测量不确定度分析[A];江苏省计量测试学术论文集(2011)[C];2011年

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本文编号：1020081