發(fā)布時間：2020-08-27 22:43

【摘要】：近年來,隨著微電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)分析、精細化工等的興起,人們對裝置的微型化、集成化和智能化的要求越來越高,尤其是對在微小尺度下進行流量的精確測量提出了新的挑戰(zhàn)。論文建立了微小尺度下浮子流量計的計算模型,進行了錐管錐半角以及浮子最大直徑對浮子流量計流量測量效果影響的仿真研究,獲得了微小尺度下浮子的結(jié)構(gòu)設(shè)計參考數(shù)據(jù)。通過對錐管錐半角的仿真實驗研究,由仿真實驗浮子受力定量分析得到:浮子受到向上的升力主要來源于浮子受到的差壓力,不受錐管錐半角改變的影響,浮子受力平衡度誤差為δ_(不銹鋼)=8.7%,δ_鋁=7.2%,小于設(shè)定的10%,采用浮子受力平衡度誤差法確定仿真計算精度獲得較為理想的結(jié)果。由流量仿真實驗分析得到:隨著錐管錐半角的增大,流體流通面積增大,流量增大,流量與浮子上升高度之間的非線性誤差增大;流量刻度滿度誤差可以作為選取錐管錐半角大小的參考條件。通過對浮子最大直徑的仿真實驗研究,由仿真實驗浮子受力定量分析得到:浮子受力平衡度誤差為δ_(Df1=.70)=9.2%,δ_(Df1=.84)=8.7%,δ_(Df=.20)=8.1%,小于設(shè)定的10%,采用浮子受力平衡度誤差法確定仿真計算精度獲得較為理想的效果。由流量仿真實驗研究分析得到:隨著浮子最大直徑的增大,浮子體積、浮子迎流面積、流體流量增大,但流量與浮子上升高度之間的非線性誤差較為接近,不受浮子最大直徑改變的影響。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH814
【圖文】：

浮子流量計的工作機理，幫助人們更好地解決實際工程應(yīng)用中微小尺度存在的問題。本章將在研究傳統(tǒng)經(jīng)典錐管浮子流量計流量計算公式的體粘性摩擦力的作用，建立微小尺度下浮子流量計流量計算數(shù)學(xué)模型管浮子流量計的計量原理作原理子流量計（又稱轉(zhuǎn)子流量計），是一種通過改變錐管內(nèi)流通面積來測量的一種儀表，又稱變面積流量計或面積流量計。浮子流量計主要由一根管和一個在錐形管中可以上下自由移動的浮子組成（見圖 2-1（a））。過兩端法蘭、螺紋或軟管與測量管道相連接，并且豎直地安裝在測量重心與錐管的中心軸重合，當(dāng)流體自下向上地流過錐管時，被浮子截流游產(chǎn)生壓力差，浮子就在壓力差的作用下上升。當(dāng)浮子受力平衡時，浮一高度上。對于一臺結(jié)構(gòu)給定的浮子流量計，浮子在錐管中上升的位置管的流體流量大小成一一對應(yīng)的關(guān)系，即浮子上升高度 h 可作為流體流就是浮子流量計的工作原理[52-53]。

浮子在上升的過程中實際受體與浮子的粘性摩擦力 Ff。粘性分量 Fτ和垂直于流動方向的分量 軸對稱，F(xiàn)r自相平衡，計算中只需浮子流量計時，浮子除了受到差擦力分量 Fτ的作用。力平衡方程為：ρpτG =F+F+F。 結(jié)構(gòu)上端為圓臺（鈍形體），下端壁面所受到的粘性摩擦力與差壓摩擦力和差壓阻力屬于繞物流動問作用，后者與浮子上下壁面形狀計結(jié)構(gòu)的獨特，因此求解的粘性力分量 Fτ2和下部分圓錐體的粘性

西安工程大學(xué)碩士學(xué)位論文綜上，當(dāng)微小尺度下浮子流量計的浮子形狀和結(jié)構(gòu)尺寸大小確定后，流體中浮子的重力和浮力可通過公式計算得出，是常數(shù)。但是浮子所受到的粘性摩擦力與流體的粘度變化較為顯著，而動壓力是時刻變化的，與流體的來流速度有很大的關(guān)系。浮子隨來流的變化在平衡位置上上下運動，直到在新的位置上穩(wěn)定。因此，浮子的運動是一個阻尼衰減的運動平衡過程，直到浮子在平衡位置上靜止。圖 2-3 是浮子運動平衡過程的示意圖。

【參考文獻】

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本文編號：2806705