双螺杆流量计在不同工况下的精度研究

发布时间：2020-03-29 15:40

【摘要】：双螺杆流量计是一种容积式流量计,这种双螺杆的啮合形式是在摆线型三螺杆啮合的基础上衍生出来的,其优点是结构简单、体积小、重量轻、量程比大、计量精度高等。相较于其他类型的容积式流量计,双螺杆流量计脉动小、被测介质通过平稳,但对介质的清洁度有一定要求,加工、安装精度要求高,且最高工作压力略低。双螺杆流量计在各种领域内得到了广泛应用,尤其对于液压元件、系统的实验研究、液压系统的测试、运行、控制等方面起到了非常重要的作用。本文针对某型双螺杆流量计,采用理论研究与仿真分析相结合的研究方法,分析计算了双螺杆在不同流量工况、不同介质粘度下的计量精度以及不同条件对计量精度的影响,为双螺杆流量计的优化以及后续研究提供了理论依据和基础。本文主要内容如下:(1)介绍不同形式的流量计以及流量计的评价标准,横向比较了不同形式的容积式流量计以及不同的螺杆啮合形式,详细讲解了双螺杆流量计的工作原理以及影响其计量精度的因素;并且概述了国内外研究现状以及课题的主要研究内容和研究方法。(2)在摆线的性质、螺杆密封性要求、齿形共轭原理的基础上,结合测量数据,推导出螺杆各段的端面型线方程,发现端面型线的连接方式是“圆弧-摆线-圆弧”。(3)通过计算流量计过流截面面积,推导出了流量与螺杆转速的关系式;分析计算了螺杆上的轴向力力矩、粘性摩擦力力矩,并通过介质功率损失与介质压降之间的联系,推导出了压降的计算公式;在介质压降计算公式的基础上,结合流体力学中的基本流动形式,推导出双螺杆流量计间隙泄漏量的理论计算公式;通过MATLAB数值分析结果分析影响流量计计量精度的因素。(4)利用Ansys系列软件对双螺杆流量计内流场进行模拟仿真,分析其内流场压力、速度变化;设置不同的流量工况、油液粘度,根据模拟仿真得到的结果,提出了增大流量计量程的措施。
【图文】：

计量原理,双螺杆,流量计

的工作原理可概括为三部分，即介质输送、送：双螺杆流量计介质输送原理近似于螺钉和而螺旋槽中的被测介质就是螺母，当螺钉传动，则螺母就会一边旋转一边沿着螺钉的轴将介质从入口输送至出口，因此还需满足一后文中介绍。量：双螺杆流量计的计量空间由两根螺杆的螺类似于一个空间的“◇”型。如图 1.2，图中的介质进入流量计入口处时，流体作用在螺杆动，在转动的过程中，入口处打开的计量空螺旋凸出部分所关闭[11]，此时计量空间达到沿着螺杆轴线向出口处移动，而入口处的计

齿轮流量计

发出的脉冲频率，Hz；流量计流体的体积流量，m3/s由流量测量校验装置标定而得到[16]，，它表征的脉冲频率。计的横向比较可简称为 PDF(positive displacement flowme据文献记载，容积式流量计在发达国家的工亦有较高的占有率[17]。由前文所述工作原理计量流体时转动的活动体，按活动体的不同板型、活塞型，而一般常见的转子型容积式计，齿轮流量计和螺杆流量计，后两种是最计结构如图 1.3 所示
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH814.2

【参考文献】