本文關(guān)鍵詞：多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場參數(shù)測試技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多微通道式氣體靜壓節(jié)流器是一種大載荷高剛度的止推式氣體靜壓節(jié)流器。為探索氣微流場內(nèi)部熱工參數(shù)的分布情況，為節(jié)流器的參數(shù)改進及優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)，本文研制了一臺應(yīng)用于多微通道式氣體靜壓節(jié)流器的氣膜流場參數(shù)測量裝置，并對氣膜流場內(nèi)部的參數(shù)分布情況進行了仿真和實驗。主要研究工作如下： （一）研制了一臺微流場熱工參數(shù)測試實驗裝置，該裝置可實現(xiàn)對氣膜內(nèi)部的溫度、壓力情況的掃描式連續(xù)測量，，主要應(yīng)用于多微通道式氣體靜壓節(jié)流器，同時也適用于市場上的其他止推型節(jié)流器。另外，設(shè)計了相應(yīng)的信號調(diào)理轉(zhuǎn)換電路，編寫了專用的測量軟件，使得測量數(shù)據(jù)可儲存，圖像實時可視化。 （二）對不同氣膜厚度和不同供氣壓力下的氣膜內(nèi)部壓力和溫度場分布情況進行了Fluent仿真。仿真結(jié)果表明，節(jié)流器氣膜內(nèi)壓力分布由中間向四周呈放射式逐漸減小。節(jié)流器工作面上溫度呈對稱分布，中心區(qū)域溫度較高，邊緣溫度較低，供氣壓力和氣膜厚度的增大都會導(dǎo)致溫度大幅下降。 （三）在不同的供氣壓力和不同氣膜厚度下下，對氣膜流場內(nèi)部壓力分布溫度分布和氣源溫度進行了測量實驗。實驗表明，氣膜內(nèi)的壓力由中心孔至楔形槽尾端逐漸降低，并且會隨供氣壓力的增大而增大，特定區(qū)域隨氣膜厚度的增加而逐漸減小，與仿真趨勢相符合。氣膜內(nèi)的溫度呈現(xiàn)由中心孔向邊緣處逐漸下降趨勢，隨著供氣壓力增加和氣膜厚度的增加，整體溫度逐漸下降。氣源溫度也隨供氣壓力和氣膜厚度的增加而增加。 本文的研究可以為多微通道式氣體靜壓節(jié)流器壓力阻抗模型的建立和節(jié)流過程中熱效應(yīng)的研究提供一定的理論支持；并對節(jié)流過程中產(chǎn)生的焦耳-湯姆遜效應(yīng)進行了實驗驗證。
【關(guān)鍵詞】：氣體靜壓節(jié)流器 流場參數(shù)測試 壓力分布測試 溫度分布測試
【學(xué)位授予單位】：中國計量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH138;TP274
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目次9-11
• 圖和附表清單11-16
• 1 緒論16-25
• 1.1 課題研究背景、目的及意義16-17
• 1.2 氣體靜壓節(jié)流器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-23
• 1.2.1 氣體靜壓節(jié)流器17-18
• 1.2.2 氣體靜壓節(jié)流器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析18-19
• 1.2.3 氣體靜壓節(jié)流器微流場參數(shù)測試技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容23-25
• 2 研究方案分析25-31
• 2.1 氣膜流場參數(shù)測試裝置的分析25-27
• 2.2 氣膜流場參數(shù)的FLUENT仿真27-28
• 2.3 實驗內(nèi)容設(shè)計28-31
• 3 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場參數(shù)測試裝置的研究31-46
• 3.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計31-36
• 3.1.1 測量機構(gòu)的工作原理31-33
• 3.1.2 各零部件的設(shè)計和安裝33-36
• 3.2 硬件電路及軟件程序36-40
• 3.2.1 信號轉(zhuǎn)換電路設(shè)計36-38
• 3.2.2 信號采集界面設(shè)計38-40
• 3.3 實驗儀器與實驗對象40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 4 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場參數(shù)的仿真46-61
• 4.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器PRO/E建模46-49
• 4.1.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器塞體建模47
• 4.1.2 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器主體建模47-49
• 4.2 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器氣膜流場的FLUENT仿真49-54
• 4.2.1 內(nèi)部氣體模型的建立和網(wǎng)格劃分49-51
• 4.2.2 邊界條件的設(shè)定和求解計算51-54
• 4.3 仿真結(jié)果的分析54-60
• 4.3.1 壓力分布結(jié)果及分析54-58
• 4.3.2 溫度分布結(jié)果及分析58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 5 多微通道式節(jié)流器氣膜流場參數(shù)測試實驗及分析61-85
• 5.1 節(jié)流器氣膜流場壓力分布測量實驗62-69
• 5.1.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場內(nèi)部壓力分布與供氣壓力的關(guān)系實驗62-66
• 5.1.2 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場內(nèi)部壓力分布與氣膜厚度的關(guān)系實驗66-69
• 5.2 節(jié)流器氣膜流場溫度分布測量實驗69-75
• 5.2.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場內(nèi)部溫度分布與供氣壓力的關(guān)系實驗69-72
• 5.2.2 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場內(nèi)部溫度分布與氣膜厚度的關(guān)系實驗72-75
• 5.3 雙U型止推節(jié)流器流場參數(shù)測試實驗75-79
• 5.3.1 雙U型止推節(jié)流器流場內(nèi)部壓力分布測試實驗75-77
• 5.3.2 雙U型止推節(jié)流器流場內(nèi)部溫度分布測試實驗77-79
• 5.4 供氣壓力和氣膜厚度變化對氣源溫度的影響實驗79-81
• 5.5 誤差來源81-83
• 5.6 本章小結(jié)83-85
• 6 總結(jié)與展望85-88
• 6.1 全文總結(jié)85-87
• 6.2 本論文創(chuàng)新點87
• 6.3 需要進一步解決的問題87-88
• 參考文獻88-92
• 附錄A：多微通道式氣體靜壓節(jié)流器壓力分布圖92-95
• 附錄B：多微通道式氣體靜壓節(jié)流器溫度分布圖95-97
• 附錄C：多微通道式氣體靜壓節(jié)流器壓強溫度仿真值97-99
• 附錄D 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器壓力測量實驗數(shù)據(jù)99-101
• 附錄E 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器溫度測量實驗數(shù)據(jù)101-103
• 附錄F 針對多微通道式氣體靜壓節(jié)流器的氣源溫度測量實驗數(shù)據(jù)103-104
• 作者簡介104-105

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：多微通道式氣體靜壓節(jié)流器流場參數(shù)測試技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：499657