本文關(guān)鍵詞：基于渦輪流量計(jì)的低壓損寬量程小流量測(cè)量研究及應(yīng)用

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【摘要】：汽車電子燃油泵是汽車供油系統(tǒng)的關(guān)鍵零件之一。為了滿足汽車電子燃油噴射系統(tǒng)對(duì)燃油噴射量的精確控制,單位時(shí)間的泵油量及其穩(wěn)定性是汽車電子燃油泵重要的技術(shù)指標(biāo)之一。在汽車電子燃油泵的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中,需要對(duì)其流量指標(biāo)在不同供油壓力下進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。一般微型車汽車電子燃油泵的流量范圍為10~300L/h,工作壓力為300~400Kpa,屬于小流量范圍,測(cè)量過(guò)程中要求壓力損失小,而目前流量測(cè)量技術(shù)在汽車電子燃油泵的測(cè)量中存在小流量線性度差或壓力損失大的問(wèn)題。因此,研究一種低壓損小流量測(cè)量技術(shù)是滿足汽車電子燃油泵產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的重要保障,具有重要的實(shí)用價(jià)值。論文在對(duì)比分析目前各種流量測(cè)量方法的基礎(chǔ)上,指出渦輪式流量測(cè)量方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn),在小口徑、小流量測(cè)量應(yīng)用中更具有優(yōu)勢(shì)。因此,本文選擇渦輪式流量測(cè)量方案作為研究對(duì)象,研究滿足汽車電子燃油泵流量測(cè)量應(yīng)用要求的流量測(cè)量方法。論文利用流體力學(xué)原理建立了切向式渦輪流量計(jì)的數(shù)學(xué)模型及流體動(dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行了CFD(Computational Fluid Dynamic)仿真分析。在仿真過(guò)程中,針對(duì)低流速仿真計(jì)算中誤差大的問(wèn)題,采用分段仿真模型分析法,以2300的雷諾數(shù)值作為湍流與層流的分界點(diǎn),分別選擇不同的湍流方程對(duì)不同流量的切向式流量計(jì)模型進(jìn)行CFD計(jì)算,提高了仿真的真實(shí)性;針對(duì)現(xiàn)有的力矩平衡法在切向式流量計(jì)模型仿真計(jì)算中判斷耗時(shí)長(zhǎng)、準(zhǔn)確度不高的問(wèn)題,提出對(duì)平衡位置進(jìn)行力矩監(jiān)測(cè)的方法,獲得渦輪葉片的轉(zhuǎn)速與輸入流速的關(guān)系,達(dá)到了降低仿真周期、提高準(zhǔn)確度的目的。仿真結(jié)果表明,切向式渦輪模型比軸向式渦輪模型具有更好的精度和測(cè)量線性度。因此,論文采用了以環(huán)形流動(dòng)結(jié)構(gòu)的切向式渦輪模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)軸向式渦輪模型的小流量測(cè)量的方案,并進(jìn)行了切向式渦輪流量傳感器的設(shè)計(jì);針對(duì)渦輪葉片長(zhǎng)度及輸入噴頭口徑等重要參數(shù),提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法;針對(duì)某款微型汽車的電子燃油泵,利用本文提出的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)并確定了一款切向式渦輪流量傳感器的具體參數(shù)。最后,利用汽車電子燃油泵測(cè)試平臺(tái)對(duì)本文提出的小流量測(cè)量方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的方案基本滿足汽車電子燃油泵小流量低壓損測(cè)試的要求。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.136

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