【摘要】：汽油等易汽化介質(zhì)具有高飽和蒸汽壓力與低粘度特性,使得其加注過程極易揮發(fā)汽化,產(chǎn)生泄漏和氣蝕,導(dǎo)致計量系統(tǒng)的壓力波動,進(jìn)而降低管道流量的穩(wěn)定性,對計量精度造成嚴(yán)重影響。本文在深入了解易汽化介質(zhì)物理特性以及上述問題的基礎(chǔ)上,分別對易汽化介質(zhì)計量系統(tǒng)常用的活塞式容積流量計和超聲流量計的計量過程機(jī)理進(jìn)行了深入研究,并提出了相應(yīng)優(yōu)化控制方案,其主要內(nèi)容歸納如下:首先,以易汽化介質(zhì)計量系統(tǒng)常用的往復(fù)活塞式容積流量計為研究對象,通過理論和實驗相結(jié)合的方法分別對計量誤差特性和壓力損失特性進(jìn)行了研究;隨后,建立了活塞環(huán)-缸套的偏心圓環(huán)內(nèi)泄漏模型,從理論上探究了影響內(nèi)泄漏的主要因素;之后,針對內(nèi)泄漏間隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,提出了一種在活塞環(huán)上面開設(shè)環(huán)形均壓槽的優(yōu)化方法,而針對內(nèi)泄漏間隙值的優(yōu)化,基于流體動壓潤滑理論,建立了內(nèi)泄漏間隙潤滑模型,并根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果給出了計量介質(zhì)分別為汽油和柴油時的理論間隙設(shè)計值。其次,基于時差法超聲計量技術(shù),針對易汽化介質(zhì)計量系統(tǒng)管道內(nèi)徑較小而不能在同一截面上安裝多個計量聲道的情況,設(shè)計了三個U型計量單元串聯(lián)的超聲計量方案,并且基于自學(xué)習(xí)加權(quán)的最小二乘多傳感器數(shù)據(jù)融合的累積流量計算方法,推導(dǎo)出了三聲道超聲波流量計的流量計算公式;隨后,利用數(shù)值模擬的方法對流量計管道內(nèi)部流動特性以及二次流現(xiàn)象進(jìn)行了分析;之后,搭建了超聲流量計計量測試平臺,分別對計量誤差特性和可靠性進(jìn)行了研究。然后,針對加注流量過大會引發(fā)嚴(yán)重的氣蝕現(xiàn)象以及加注流量過小會降低泵送效率的問題,基于一種流量控制閥的原理和變頻加注技術(shù),提出了一種流量區(qū)間的動態(tài)反饋控制方案。最后,基于滑動離散傅里葉變換(DFT),提出了一種高精度的超聲傳播時間估計方法,以較低的采樣頻率就能獲得很高的傳播時間差估計精度,不僅可以提高超聲計量精度,而且計算量少,方便后端信號處理。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE863.1
【圖文】：

圖 1-1 國內(nèi)外超聲流量計應(yīng)用路線圖當(dāng)前在易汽化介質(zhì)計量領(lǐng)域，活塞式容積流量計的應(yīng)用已經(jīng)很成熟，但仍存在以要問題：關(guān)鍵摩擦副磨損、檢定和調(diào)校、壓力損失和能量損耗以及系統(tǒng)控制的穩(wěn)定問題。為了克服這些問題，并且基于超聲流量計量技術(shù)的優(yōu)點，一些知名的歐美企經(jīng)開始研究超聲流量計量技術(shù)在燃油結(jié)算終端設(shè)備上的應(yīng)用，但從目前了解的情況有商業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)。在小管道成品油和燃油結(jié)算終端的應(yīng)用研究也是剛起步，本三章基于飛行時差法的超聲流量計量技術(shù)，探究小管道上應(yīng)用超聲計量的關(guān)鍵技術(shù)超聲流量計量進(jìn)行機(jī)理分析及并確定了超聲流量計量基本選型方案，研究管道流體分布對精度的影響，對管道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并對計量性能及可靠性進(jìn)行了實驗研究好這方面的研究工作，能夠進(jìn)一步促進(jìn)超聲計量技術(shù)在燃油加注行業(yè)的發(fā)展，具有的工程價值。.4 流體動壓潤滑概述

式（2-7）表示，容積式流量計的相對計量誤差只跟計量室空間的容積v和齒輪比 常數(shù)有關(guān)。對于同一個流量計，這兩個參數(shù)都為常數(shù)，所以，式（2-7）所表示的誤差也是常量，與通過的流量大小無關(guān)。在誤差特性曲線圖上為一條水平線，如圖2-2中曲線1所示，稱之為理想誤差特性曲線。圖2-2 活塞式容積流量計誤差特性曲線然而，在用流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對容積式流量計誤差特性進(jìn)行標(biāo)定時，實際誤差特性曲線更接近曲線 2 和曲線 3 甚至曲線 4 的形式。其特征如下：(1)在流量很小時，誤差曲線急劇地向負(fù)方向傾斜；(2)隨著流量增大，誤差曲線正向移動，并最終穩(wěn)定在某一值上；(3)在流量很大時，誤差曲線又會有向負(fù)方向傾斜的傾向。

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本文編號：2722831