涡轮流量计流场特性与测量性能研究

发布时间：2021-03-19 21:26

　　随着我国越来越重视工业化的推进和完善,对流体的测量也需要愈发精确。作为速度式流量计的主要代表,涡轮流量计广泛应用在各领域的流体测量中。但它的性能易受被测流体状态和自身结构等方面的影响,产生过大的压损或较差的重复性。近年来计算机技术迅猛发展,故应用现代流体力学的方法分析研究涡轮流量计的内部流动特性很有意义。因此本文拟通过数值仿真的方法对涡轮流量传感器的内部流场进行分析,旨在研究流体内部流动机理、减少流量计压损并改善流量计的测量性能。本文以天津某仪表厂DN150大口径涡轮流量传感器为研究对象,依据实际参数建立仿真模型,并用ANSYS ICEM CFD软件对该模型划分了结构化网格。用稳态仿真的方法得出了 150m3/h流量处传感器的压力场情况:压力最大处为叶片前缘,而叶片进口处附近存在压力最低区域,位置从叶顶贯穿至叶根。压力损失部位主要集中在叶轮和后导流件处,后导流体端部存在回流区,此回流区带来的流体压降很小。用瞬态仿真的方法对处于最小流量点时的传感器进行计算,验证了雷诺应力模型（RSM）仿真准确度更高。并发现此流量下的传感器受前导流器叶片影响,叶轮进口速度呈周期性变化,这也是叶轮合力矩产生... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

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图１－２涡轮流量传感器?

第】章绪论??术使涡轮流量传感器与显示积算仪集为一体，更加方便可靠。两者的外观结构??如图１－２和１－３所示。??ｒ??、」?＾?７，疒广??Ｉ?＊?Ｉ?＊??图１－２涡轮流量传感器?图１－３智能一体化涡轮流量计??由于一次仪表（涡轮流量传感器）是直接与被测流体接触的，行业内研究的??重点也基本都在涡轮流量传感器上，故本文不将涡轮流量传感器与涡轮流量计这??两个词进行区分，下文基本上统一使用涡轮流量传感器这个概念。??１．２国内外研究进展??１．２．１国内研究进展??早在１９８５年，赵学端［５］就已得出涡轮流量计各阻力矩的经验公式。他以动??量理论为基础，应用经典流体力学的边界层理论，分析了流量计叶轮叶片所受的??粘性阻力矩、轴和轴承间的摩擦阻力矩等，分别建立了层流及湍流数学模型，并??将叶轮顶端间隙阻力矩列入其中

这就是线性度误差，该误差的大小体现了传感器的性能，结构设计或优??化时应考虑尽可能减小线性度误差以提高传感器的重复性和准确性。??图２－１为涡轮流量传感器结构原理图，它主要由以下六部分组成：??８??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]降低涡轮流量传感器粘度变化敏感度的研究[D]. 孙立军.天津大学 2004

硕士论文
[1]基于雷诺数对涡轮流量计计量特性的研究[D]. 张翰.中国计量学院 2016
[2]CNiM-TM系列气体涡轮流量计的优化设计研究[D]. 裴江辉.中国计量学院 2014
[3]双层百叶风口等温自由射流的PIV实验研究与数值模拟[D]. 穆延非.天津商业大学 2013
[4]基于GPRS无线通讯的电涡流式涡轮流量计的研究[D]. 齐峰.天津大学 2008



本文编号：3090252