V锥流量计的结构可靠性优化设计

发布时间：2019-11-27 13:22

【摘要】：随着科学技术的进步,关于流量测量方面的方法已经被各领域所采纳。以孔板、喷嘴、文丘里管为代表的差压式流量计已在流量检测方面得到了成功应用,然而孔板等差压式流量计由于自身结构上的不足——即采用中心收缩方式来获得差压的方法,带有一些缺点,如:量程比小、易磨损、压损大等。针对上述不足,人们对测量装置的优化改进工作一直在进行。近些年来,V锥流量计的出现使人们对差压式流量计有了更新的认识。它从根本上摒弃了流体向管道中心收缩的节流方式,而是利用同轴安装在管道中的圆锥将流体收缩到管道内管壁,通过测量此锥体前后差压达到测量的目的。V锥流量计是国际上普遍看好的新一代差压式流量计。据国内外文献1、2、3、4介绍,它与传统的差压流量计相比具有突出的优点,即V锥流量计有较强的自整流功能,因此对于流量计的前直管段要求较短,可以实现在较小的空间内进行安装;具有抗污能力强,具有持久耐用的特点;V锥流量计的压力损失小可以降低能耗;V锥结构并无可动部件,使得V锥具有很好的重复性;V锥流量计的量程比宽,即它的线性度好,从而使其精度较高。V锥流量计具有以上优点的同时也存在着缺陷,由于V锥流量计内锥型节流装置通过悬臂安装的方式固定在管道中心,工作时将承受很大的载荷以及流体的冲击,若制造或安装出现误差使V锥承受很大的非对称载荷,支撑部分承受很大的应力和应变,轻则会导致测量结果出现误差,降低流量计的精度,重则会使V锥脱落降低流量计的使用可靠性。本文对V锥流量计的结构进行了可靠性分析与结构优化设计,使得优化设计后的结构具备了更高的可靠性且整体的结构更优的特点。进行V锥流量计可靠性优化设计前,需要对流量计的节流装置进行流体力学的模拟仿真,得到流体作用在锥形结构上的压力情况,接着进行结构的有限元分析,最后进行的是可靠性分析和优化设计。论文最后对优化的结构进行流体的标定分析,通过标定后的流量计发现,优化后的结构与优化前的流出系数相差|0.0005|,因此可以得出,优化后的结构并没有影响到流量计的使用特性,同时,本文也同时实验模拟的方法得出了,节流装置尾部出现上下摆动时对测量稳定性的影响,当波动量在小的范围内时,对测量稳定性的影响较小;随着波动量的增加,对测量稳定性的影响就越来越突显。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH814

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张义民,贺向东,刘巧伶,闻邦椿;不完全概率信息的连杆可靠性优化设计[J];内燃机学报;2004年01期

2 李永华;;摆线针轮行星减速器的稳健可靠性优化设计[J];大连铁道学院学报;2006年03期

3 宋保维，曲光祖，，丁西珍;耐压圆柱形壳体可靠性优化设计[J];机械强度;1994年04期

4 宋保维;圆柱形壳体最小质量可靠性优化设计[J];机械科学与技术;1995年05期

5 卜广志,宋保维,张宇文,令狐选霞;楔环联接的可靠性优化设计[J];机械科学与技术;2000年01期

6 陈蝶;工程机械可靠性优化设计[J];西安公路交通大学学报;2000年01期

7 张义民,贺向东,刘巧伶,闻邦椿;非正态分布参数前轴的可靠性优化设计(英文)[J];农业工程学报;2003年05期

8 李海燕,张宪民,彭惠青;柔顺机构的疲劳可靠性优化设计[J];中国机械工程;2004年23期

9 张义民,张雷;结构系统可靠性优化设计的神经网络方法[J];计算力学学报;2005年03期

10 张义民;贺向东;刘巧伶;闻邦椿;;任意分布参数的钢板弹簧的可靠性优化设计[J];机械设计;2006年03期

相关会议论文 前9条

1 陈千圣;赵华;范知友;;有圆角的轴的可靠性优化设计[A];第五届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2001年

2 赵刚;;基于模糊数学的可靠性优化设计研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C];2007年

3 陆荣;陆达;;摩擦换向抽油机中摆线针轮传动的可靠性优化设计[A];2011年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第三次全体委员大会论文集[C];2011年

4 冯虎田;施祖康;殷爱华;韩军;;基于MAX-PR系统动作可靠性优化设计[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

5 许铁生;李慧;;钢筋砼框架结构的系统可靠性优化设计[A];第四届全国结构工程学术会议论文集（下）[C];1995年

6 张颖;张洪洲;;基于GA的2终端RCN可靠性优化设计[A];中国通信学会通信建设工程技术委员会2010年年会论文集[C];2010年

7 张文信;肖启敏;;飞机转换活门弹簧的模糊可靠性优化设计[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

8 陈连;王元文;;压力容器的可靠性优化设计[A];第五届全国压力容器学术会议论文集[C];2001年

9 邢晓林;;有概率约束矩形截面压力容器可靠性优化设计[A];2009年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2009年

相关博士学位论文 前4条

1 张小玲;复杂系统的目标层解分析法及时变可靠性优化设计研究[D];电子科技大学;2012年

2 汪忠来;基于模型的不确定性优化设计方法研究[D];电子科技大学;2009年

3 刘仁云;基于计算智能技术的结构可靠性优化设计研究[D];吉林大学;2006年

4 葛锐;复合材料层合结构的可靠性设计方法及优化算法研究[D];华中科技大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 都吉龙;V锥流量计的结构可靠性优化设计[D];长春工业大学;2016年

2 周峰;机械稳健可靠性优化设计[D];太原科技大学;2011年

3 李树平;机械零部件的模糊可靠性优化设计[D];西安理工大学;2008年

4 阎京妮;基于证据理论的多学科可靠性优化设计方法[D];湖南大学;2013年

5 潘承怡;自激式超越弹簧离合器可靠性优化设计的研究[D];哈尔滨理工大学;2002年

6 马晓芳;二级斜齿圆柱齿轮减速器的模糊可靠性优化设计[D];太原科技大学;2014年

7 仵文松;摇摆式输送机模糊可靠性优化设计及动态仿真[D];西北农林科技大学;2006年

8 巫少龙;机械模糊可靠性优化设计研究[D];浙江工业大学;2005年

9 王英豪;上部组块提升系统塔架的可靠性优化研究[D];大连理工大学;2012年

10 冯振华;基于遗传算法的提升机主轴装置可靠性优化设计[D];太原科技大学;2013年

本文编号：2566624