【摘要】：圓柱齒輪流量計(jì)是容積式流量計(jì)的一種也是使用最多的流量計(jì)量元件之一,它被廣泛應(yīng)用于航天、航空、兵器等國(guó)防工業(yè)的各個(gè)部門(mén)以及化工、食品、制藥等民用領(lǐng)域的各個(gè)行業(yè)內(nèi)。隨著社會(huì)發(fā)展和計(jì)量科學(xué)的進(jìn)步,流量計(jì)量的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,同時(shí)方便、快速和更高精確度的流量測(cè)量成為今天人們的向往。計(jì)量精確度作為流量計(jì)主要性能參數(shù)之一,其影響因素眾多并且各因素之間也存在非常復(fù)雜的相互作用,是流量計(jì)計(jì)量特性研究的重難點(diǎn)之一。以往對(duì)圓柱齒輪流量計(jì)的誤差特性進(jìn)行研究的方法比較單一,通常是通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法,但兩種研究方法都存在一定的缺點(diǎn)和局限性。一方面理論計(jì)算的研究方法需要對(duì)實(shí)際問(wèn)題的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,結(jié)果會(huì)與實(shí)際情況產(chǎn)生一定的偏差,另一方面實(shí)驗(yàn)測(cè)試雖然與實(shí)際工況極為接近,但一旦改變被測(cè)介質(zhì)等測(cè)試條件又需要耗費(fèi)很大的人力物力。于是本學(xué)位論文選擇使用CFD流場(chǎng)仿真模擬方法對(duì)流量計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、介質(zhì)特性和流量脈動(dòng)等因素對(duì)計(jì)量精確度造成的影響開(kāi)展研究。在液壓領(lǐng)域內(nèi),圓柱齒輪流量計(jì)主要應(yīng)用于飛機(jī)及武器裝備液壓系統(tǒng)液壓油流量的測(cè)量、潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)潤(rùn)滑油流量的測(cè)量以及要求獲取高精度流量信號(hào)的液壓伺服系統(tǒng)等。針對(duì)其使用的重要性,本學(xué)位論文主要做了以下相關(guān)工作:1、歸納了國(guó)內(nèi)外流量計(jì)量學(xué)科的發(fā)展以及流量計(jì)量元件的研究情況,介紹了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究目的及意義并確定了碩士論文課題的研究?jī)?nèi)容。2、利用流體力學(xué)相關(guān)理論分析了流量計(jì)內(nèi)部軸向間隙及徑向間隙大小對(duì)流量計(jì)內(nèi)泄漏和計(jì)量精確度影響并通過(guò)理論計(jì)算得到了能夠滿足流量計(jì)高精確度和低磨損使用要求的理論最佳間隙和齒輪模數(shù)。3、引用仿真模擬試驗(yàn)的理念對(duì)流量計(jì)內(nèi)油液粘度變化對(duì)流量計(jì)計(jì)量精確度的影響進(jìn)行了研究,主要分析了不同油液粘度下流量計(jì)端面和徑向間隙泄漏對(duì)流量計(jì)計(jì)量精確度的影響,得到了不同工況下VC0.2型圓柱流量計(jì)計(jì)量精度的具體數(shù)值及其之間的微小不同,為流量計(jì)實(shí)際儀表系數(shù)的確定提供了參考。4、最后采用了理論計(jì)算和流場(chǎng)仿真相結(jié)合的方法分析了圓柱齒輪流量計(jì)內(nèi)部的流量脈動(dòng)和流量脈動(dòng)對(duì)計(jì)量精確度的影響,得出圓柱齒輪流量計(jì)流量脈動(dòng)對(duì)計(jì)量精確度幾乎是沒(méi)有影響的,以后在對(duì)計(jì)量精確度的研究中可以作為次要因素對(duì)其進(jìn)行分析。
【圖文】：

針對(duì)不同被測(cè)介質(zhì)以及使用現(xiàn)場(chǎng)也不可能隨時(shí)隨地對(duì)其進(jìn)onal Fluid Dynamics）技術(shù)的快速發(fā)展和測(cè)試手段的進(jìn)步為這案，通過(guò)對(duì)圓柱齒輪流量計(jì)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行仿真模擬，改變被界條件可以模擬各種不同工況下流量計(jì)的計(jì)量過(guò)程。齒輪流量計(jì)簡(jiǎn)介量計(jì)，也稱定排量流量計(jì)（Positive Displacement Flowmete種具有悠久歷史的流量?jī)x表。具有對(duì)上游流速分布不敏感，于各種液體和氣體的流量測(cè)量，尤其是在較高粘度的液體測(cè)精度。其工作原理是將流過(guò)管路的流量，以一具有標(biāo)準(zhǔn)容積行測(cè)量，根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)容積的容積值和連續(xù)測(cè)量的累積次數(shù)，積流量。從原理上講，這種流量計(jì)在測(cè)量體積時(shí)不受流體粘各種粘度的流體。并可以在各種雷諾數(shù)條件下應(yīng)用，而且對(duì)殊要求。這種類型的流量計(jì)具有較高的測(cè)量精度，但是當(dāng)流就可能妨礙它的正常工作，在測(cè)量高粘度流體時(shí)，會(huì)有較大的

[10]。對(duì)于圓柱齒輪流量計(jì)，當(dāng)外界流體推動(dòng)機(jī)械測(cè)量單元，測(cè)量單元在壓力差下不停旋轉(zhuǎn)，不停通過(guò)計(jì)量空間，也就是流量，這個(gè)“計(jì)量空間”的準(zhǔn)確性和轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)的準(zhǔn)確性兩者確性，轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)的準(zhǔn)確性取決于無(wú)接觸傳感器和計(jì)數(shù)測(cè)量單”的準(zhǔn)確性隨著不同工作條件下溫度和壓力等參數(shù)的變化而”屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，此“計(jì)量空間”的大小受溫度壓力的示值也會(huì)隨之發(fā)生改變[13]。及齒輪馬達(dá)類似，在齒輪流量計(jì)中不可避免地會(huì)出現(xiàn)泄漏，流量計(jì)的測(cè)量精確度。對(duì)于泄漏主要分為內(nèi)泄漏和外泄漏，要為：齒輪端面與殼體之間端面間隙泄漏、齒輪齒頂面以及圓柱齒輪流量計(jì)的精確度不僅取決于流量計(jì)本身，，與測(cè)量時(shí)特性也密切相關(guān)；上面描述的流量計(jì)機(jī)械部分“計(jì)量空間”生變化，一方面由于機(jī)械部分的變形改變了該計(jì)量空間也就面會(huì)影響到齒輪與殼體之間的間隙大小，從而改變泄漏流量計(jì)的計(jì)量精確度。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH814.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2652175