平衡型低温流量计多孔板流动特性影响因素研究
发布时间：2020-08-18 19:36
【摘要】：平衡型流量计因具有结构简单可靠、精度高和压降小等优点,在低温流体流量测量领域具有广阔的应用前景。作为平衡型流量计的关键节流部件,多孔板的结构以及在不同应用工况下的流动特性均会对流量测量过程产生一定影响。为了实现平衡型流量计在低温流体工况下的结构优化设计,本文主要开展了以下几个方面的研究工作:1.多孔板流动特性的数值模拟方法分析。基于多孔板节流测量的基本原理,从理论上推导和分析了影响多孔板流量测量的相关因素,并在此基础上建立了数值模拟的计算模型。2.多孔板结构因素的影响分析。对液氮工况下不同结构多孔板的流动特性进行数值模拟计算,获得了各结构因素对多孔板性能的影响情况,为多孔板的结构优化设计提供了相应的理论参考。研究发现,等效直径比是影响压力损失系数和流出系数稳定区间的关键参数,开孔数、开孔直径和孔距等开孔形式的变化对流出系数值和压力损失系数值具有一定影响,适当增大等效直径比、孔板厚度和增加倒角等可以有效地提高多孔板的性能。3.多孔板应用工况因素的影响分析。对不同应用工况下多孔板的流动特性进行数值模拟计算,以探索平衡型流量计的稳定工作区域。研究发现,多孔板稳定区间的流出系数和压力损失系数的大小不随应用工况变化,但通过增大管径、适当降低进口温度和提高出口压力等方式可以增大平衡型流量计稳定工作的雷诺数范围。此外,空化现象对多孔板流出系数和压力损失系数具有一定影响,随着雷诺数进一步增大,流出系数将在空化区出现另一个稳定区域。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH814
【图文】：
ＤＵＷｉＣＴｅＲ逡逑图１．１邋Ｋｏｌｏｄｚｉｅ和Ｖａｎ邋Ｗｉｎｋｌｅ［１Ｇ＾验孔板示意图逦图１．２邋Ｇａｎ和Ｒｉｆｆａｔｆ１２＾验孔板示意图逡逑在开孔形式和分布的研究方面，２０１０年，余冬梅等通过常温水的流动实验研究逡逑了孔数、周围孔布孔圈数等对多孔板阻力特性的影响，并指出孔的布置应尽量符合管路逡逑流体的速度场分布，即孔板中心区域布孔应较外沿要密。２０１１年，赵天恰等［２３】也对孔逡逑板开孔的分布方式进行了研究，发现圆形分布方式优于矩形分布（如图１．３所示），且不逡逑同布置的孔板间的压力损失系数在低雷诺数下差距较大，在高雷诺数下差距较小。２０１５逡逑年，Ｓｉｎｇｈ等［２４］也以水为介质对多孔板进行了研究，发现节圆直径存在一个最佳值，而逡逑在雷诺数较小时，中心孔和周围孔的大小对流出系数的影响较小。同年，程宇等［２５］对开逡逑孔数进行了研究
逦第１章绪论逡逑图１．４所示），研究发现，进口角度变化对压力损失的影响大于出口角度变化。于洪仕等逡逑［２９］也对节流孔倒角的影响进行了模拟研究，指出前倒角是降低压力损失的关键因素，但逡逑是不能提高计量精度，而节流孔后倒角则对压力损失没有影响。逡逑＿S茫ッ义义希ば畏钟绣尉赝钟绣危浚罚义贤钾痴蕴焘龋保玻场靠装夥植夹问藉瓮迹保村澹樱樱瑁幔幔猓幔畹龋保玻浮靠装褰峁故疽馔煎义献酆仙鲜鲅芯拷箍梢苑⑾郑嗫装宓目茁省⒑穸取⒖追绞健⒌菇堑热肥祷岫藻义掀湫阅懿欢ㄓ跋欤攵哉庑┙峁褂跋斓难芯抗ぷ饕灿辛艘欢ǖ木榛邸Ｆ渲校义峡茁适谴蠹夜系谋冉瞎丶挠跋觳问切┚龆ǘ嗫装寰咛蹇追绞降牟问缈义峡字本洞笮 ⒖资头植济芏鹊龋嗷ブ涞墓叵当冉细丛樱鹘峁共问敫餍阅懿五义鲜涞氖抗叵瞪形赐耆范ǎ剐韪嗟奶骄俊４送猓叭说难芯看蠖喽疾捎昧私诹麇义峡状笮∠嗤牡瓤拙犊装逦芯慷韵
本文编号：2796631
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH814
【图文】：
ＤＵＷｉＣＴｅＲ逡逑图１．１邋Ｋｏｌｏｄｚｉｅ和Ｖａｎ邋Ｗｉｎｋｌｅ［１Ｇ＾验孔板示意图逦图１．２邋Ｇａｎ和Ｒｉｆｆａｔｆ１２＾验孔板示意图逡逑在开孔形式和分布的研究方面，２０１０年，余冬梅等通过常温水的流动实验研究逡逑了孔数、周围孔布孔圈数等对多孔板阻力特性的影响，并指出孔的布置应尽量符合管路逡逑流体的速度场分布，即孔板中心区域布孔应较外沿要密。２０１１年，赵天恰等［２３】也对孔逡逑板开孔的分布方式进行了研究，发现圆形分布方式优于矩形分布（如图１．３所示），且不逡逑同布置的孔板间的压力损失系数在低雷诺数下差距较大，在高雷诺数下差距较小。２０１５逡逑年，Ｓｉｎｇｈ等［２４］也以水为介质对多孔板进行了研究，发现节圆直径存在一个最佳值，而逡逑在雷诺数较小时，中心孔和周围孔的大小对流出系数的影响较小。同年，程宇等［２５］对开逡逑孔数进行了研究
逦第１章绪论逡逑图１．４所示），研究发现，进口角度变化对压力损失的影响大于出口角度变化。于洪仕等逡逑［２９］也对节流孔倒角的影响进行了模拟研究，指出前倒角是降低压力损失的关键因素，但逡逑是不能提高计量精度，而节流孔后倒角则对压力损失没有影响。逡逑＿S茫ッ义义希ば畏钟绣尉赝钟绣危浚罚义贤钾痴蕴焘龋保玻场靠装夥植夹问藉瓮迹保村澹樱樱瑁幔幔猓幔畹龋保玻浮靠装褰峁故疽馔煎义献酆仙鲜鲅芯拷箍梢苑⑾郑嗫装宓目茁省⒑穸取⒖追绞健⒌菇堑热肥祷岫藻义掀湫阅懿欢ㄓ跋欤攵哉庑┙峁褂跋斓难芯抗ぷ饕灿辛艘欢ǖ木榛邸Ｆ渲校义峡茁适谴蠹夜系谋冉瞎丶挠跋觳问切┚龆ǘ嗫装寰咛蹇追绞降牟问缈义峡字本洞笮 ⒖资头植济芏鹊龋嗷ブ涞墓叵当冉细丛樱鹘峁共问敫餍阅懿五义鲜涞氖抗叵瞪形赐耆范ǎ剐韪嗟奶骄俊４送猓叭说难芯看蠖喽疾捎昧私诹麇义峡状笮∠嗤牡瓤拙犊装逦芯慷韵
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