流量计的研究和开发

发布时间：2017-05-12 11:04

  本文关键词：流量计的研究和开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：流量计量是计量科学的重要组成部分之一,它与工农业生产、国防建设、科学研究以及人民生活有密切关系。做好流量计的研究和开发工作,对于保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的意义。特别是在能源危机、工业生产自动化程度越来越高的当今时代,流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。 本课题第一部分的任务是设计一种差压式流量计的差压发生器。虽然目前市场上的流量计种类繁多,但都有不同的缺点,已经不能完全满足现今科研和工农业生产的需要。差压流量计的特点是结构简单,造价低,但多数的差压流量计造成的压损较大,某些还极易造成测压孔的堵塞,使其使用寿命减少。为了获得高精度,较低压损,重复性好的差压式流量计,本论文进行如下的探讨工作: 一、根据伯努利方程,设计一种新型差压发生器。它呈流线型结构,解决堵塞了问题和断裂问题等,可标准化生产。它可以达到高重复度、高精确度。 二、把测压孔选在管道速度剖面的不同位置处,做相关的实验研究,从而确定最终的取压孔位置。 本课题第二部分的任务是开发一种新型流量计。它要能够测量旋转管道内的流体,具有大量程,不受上游配管影响等特点。这一部分任务的重点是针对这种新型流量计的旋流器,采用三种测速方法(激光、热线、五孔探针),做速度和压强方面的实验。然后再对旋流器进行数值模拟,分析对比四种方法结果,从而更为清楚的了解到旋流器内流场的特征,为新型流量计的设计提供可靠的依据。为此,论文进行了如下工作: 一、分别采用五孔探针、热线和激光三种流场测量方法测量旋流器模型内的速度场和压强场。在旋流器内,三维的运动以切向速度为主,所以主要测量切向速度。轴向速度关系到回流,所以也尽可能得去测。径向速度最小,也最难以测量。为了下一步设计流量计和无接触吸盘的需要,压强场也很关键,压强包括分为总压和静压。 二、使用FLUENT大型计算软件,对流量计的旋流器流场进行数值模拟。如 WP=4 果实验跟计算吻合,则增强数据的可靠性。 三、设计出这种新型流量计。
【关键词】：流量计 旋流发生器 强迫涡 自由涡
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH814
【目录】：

• 第一章 前 言11-25
• 1.1 课题的背景11-12
• 1.2 文献综述及研究现状12-23
• 1.2.1 流量计的发展现状12-15
• 1.2.2 差压式流量计的发展现状15-18
• 1.2.3 旋进旋涡流量计发展的现状18-22
• 1.2.4 旋转流场测量技术22-23
• 1.3 本论文的研究目的23-25
• 第二章 差压式流量计25-38
• 2.1 理论基础25-28
• 2.1.1 设计原理25-26
• 2.1.2 圆管中流体流动速度分布26-27
• 2.1.3 差压的产生27-28
• 2.1.4 理论公式28
• 2.2 差压发生器28-30
• 2.2.1 外形设计28-29
• 2.2.2 在流场中的示意图29
• 2.2.3 在管道中的结构示意图29
• 2.2.4 设计特点29-30
• 2.3 差压发生器的实验30-34
• 2.3.1 实验方案30-31
• 2.3.2 实验结果31-34
• 2.4 差压流量计的电路设计思想34-36
• 2.4.1 硬件设计总体思路34-36
• 2.4.2 软件设计总体思路36
• 2.5 小结36-38
• 2.5.1 差压流量测量的重点36-37
• 2.5.2 差压流量测量的难点37
• 2.5.3 解决方案37
• 2.5.4 差压流量计的静态特性37-38
• 第三章 旋流器内流场的研究38-56
• 3.1 实验模型和实验方法38-40
• 3.1.1 实验模型38-39
• 3.1.2 实验条件和实验方法39-40
• 3.2 实验装置40-42
• 3.2.1 激光测量的实验装置40-41
• 3.2.2 热线测量的实验装置41-42
• 3.2.3 五孔探针测量的实验装置42
• 3.3 实验测量系统42-56
• 3.3.1 激光测量系统42-45
• 3.3.2 热线测量系统45-49
• 3.3.3 五孔探针测量系统49-53
• 3.3.4 三种测量系统的对比53-56
• 第四章 旋流器内流场的实验结果56-70
• 4.1 旋流器内流场的速度分布56-60
• 4.1.1 切向速度分布56-58
• 4.1.2 轴向速度分布58-59
• 4.1.3 径向速度分布59-60
• 4.2 旋流器内流场的静压和总压分布60-61
• 4.3 旋流器内湍流度的分布61-64
• 4.3.1 切向湍流度分布62
• 4.3.2 轴向湍流度分布62-63
• 4.3.3 径向湍流度分布63-64
• 4.4 旋流器内压强与流量关系64-66
• 4.4.1 实验模型64-65
• 4.4.2 实验及量测系统65
• 4.4.3 实验结果65-66
• 4.5 旋流器内压强频率与流量关系66-68
• 4.6 结论68-70
• 第五章 旋流器内流场的模拟计算70-81
• 5.1 控制方程及湍流模式70-72
• 5.1.1 控制方程70-71
• 5.1.2 湍流模式71-72
• 5.2 三维几何模型的建立72-75
• 5.2.1 旋流器模型的生成72-73
• 5.2.2 计算网格的生成73-75
• 5.3 模拟计算结果75-80
• 5.3.1 测量截面切向速度分布75
• 5.3.2 测量截面静压和总压分布75-77
• 5.3.3 测量截面轴向速度分布77
• 5.3.4 测量截面径向上切向速度分布77-78
• 5.3.5 测量截面径向上静压和总压分布78-80
• 5.4 结论80-81
• 第六章 旋涡流量计81-90
• 6.1 基本原理81
• 6.2 流量计系统81-85
• 6.2.1 旋流器部分82-84
• 6.2.2 差压传感器部分84-85
• 6.3 旋流器实验85-89
• 6.4 旋涡流量计的优点89-90
• 第七章 结 论90-91
• 参考文献91-93
• 致谢、声明93-94
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文94

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 豆岳龙;基于阵列电导探针的水平井油水两个流持率测量系统研究[D];东北石油大学;2011年

2 马贺凯;超低功耗无磁热能表的研制[D];山东科技大学;2011年

3 杨琴;涡轮流量计表头研制[D];电子科技大学;2007年

4 曾艳芳;新型电感靶式流量计研制[D];电子科技大学;2008年

5 周昱;流量测量的相关算法的分析与仿真[D];华中科技大学;2008年

6 张媛;风速流量采集系统设计[D];大连理工大学;2010年

7 唐美芹;基于MSP430的无磁热量表的研制及实现[D];电子科技大学;2010年

  本文关键词：流量计的研究和开发，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：359568