發(fā)布時間：2021-03-19 21:26

　　隨著我國越來越重視工業(yè)化的推進和完善,對流體的測量也需要愈發(fā)精確。作為速度式流量計的主要代表,渦輪流量計廣泛應用在各領域的流體測量中。但它的性能易受被測流體狀態(tài)和自身結構等方面的影響,產生過大的壓損或較差的重復性。近年來計算機技術迅猛發(fā)展,故應用現代流體力學的方法分析研究渦輪流量計的內部流動特性很有意義。因此本文擬通過數值仿真的方法對渦輪流量傳感器的內部流場進行分析,旨在研究流體內部流動機理、減少流量計壓損并改善流量計的測量性能。本文以天津某儀表廠DN150大口徑渦輪流量傳感器為研究對象,依據實際參數建立仿真模型,并用ANSYS ICEM CFD軟件對該模型劃分了結構化網格。用穩(wěn)態(tài)仿真的方法得出了 150m3/h流量處傳感器的壓力場情況:壓力最大處為葉片前緣,而葉片進口處附近存在壓力最低區(qū)域,位置從葉頂貫穿至葉根。壓力損失部位主要集中在葉輪和后導流件處,后導流體端部存在回流區(qū),此回流區(qū)帶來的流體壓降很小。用瞬態(tài)仿真的方法對處于最小流量點時的傳感器進行計算,驗證了雷諾應力模型（RSM）仿真準確度更高。并發(fā)現此流量下的傳感器受前導流器葉片影響,葉輪進口速度呈周期性變化,這也是葉輪合力矩產生... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

圖１－２渦輪流量傳感器?

第】章緒論??術使渦輪流量傳感器與顯示積算儀集為一體，更加方便可靠。兩者的外觀結構??如圖１－２和１－３所示。??ｒ??、」?＾?７，疒廣??Ｉ?＊?Ｉ?＊??圖１－２渦輪流量傳感器?圖１－３智能一體化渦輪流量計??由于一次儀表（渦輪流量傳感器）是直接與被測流體接觸的，行業(yè)內研究的??重點也基本都在渦輪流量傳感器上，故本文不將渦輪流量傳感器與渦輪流量計這??兩個詞進行區(qū)分，下文基本上統(tǒng)一使用渦輪流量傳感器這個概念。??１．２國內外研究進展??１．２．１國內研究進展??早在１９８５年，趙學端［５］就已得出渦輪流量計各阻力矩的經驗公式。他以動??量理論為基礎，應用經典流體力學的邊界層理論，分析了流量計葉輪葉片所受的??粘性阻力矩、軸和軸承間的摩擦阻力矩等，分別建立了層流及湍流數學模型，并??將葉輪頂端間隙阻力矩列入其中

這就是線性度誤差，該誤差的大小體現了傳感器的性能，結構設計或優(yōu)??化時應考慮盡可能減小線性度誤差以提高傳感器的重復性和準確性。??圖２－１為渦輪流量傳感器結構原理圖，它主要由以下六部分組成：??８??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣體渦輪流量計旋轉部件內流場模擬與性能分析[J]. 劉民杰,閻兵.  機械工程師. 2016(02)
[2]葉片螺旋角對氣體渦輪流量計性能影響的分析[J]. 劉民杰,閻兵.  儀表技術與傳感器. 2015(11)
[3]采用流場分析提高渦輪流量傳感器性能的研究[J]. 郭素娜,張濤,孫立軍,楊文量.  儀器儀表學報. 2015(11)
[4]基于ANSYS的高精度渦輪流量計設計[J]. 關松.  化工自動化及儀表. 2014(09)
[5]檢測儀表常見故障的分析與處理[J]. 趙勇,張紅梅,鄒雪娟.  化工自動化及儀表. 2014(05)
[6]導流件和葉輪強作用渦輪流量計的CFD仿真方法[J]. 郭素娜,孫立軍,方艷,楊文量.  化工自動化及儀表. 2013(10)
[7]氣體渦輪流量傳感器葉輪壓力的數值模擬[J]. 裴江輝,蘇中地,張凱,杜正,陳鑠.  中國計量學院學報. 2013(02)
[8]葉輪頂隙影響液體渦輪流量計性能的CFD仿真研究[J]. 方艷,孫立軍,郭素娜.  工業(yè)計量. 2013(S1)
[9]常用渦輪流量計的選型分析[J]. 許德福,穆軍.  科技廣場. 2013(02)
[10]基于多參考系與滑動網格模型的攪拌器流場仿真[J]. 童長仁,李俊標,黃金堤,李明周.  山西冶金. 2011(02)

博士論文
[1]降低渦輪流量傳感器粘度變化敏感度的研究[D]. 孫立軍.天津大學 2004

碩士論文
[1]基于雷諾數對渦輪流量計計量特性的研究[D]. 張翰.中國計量學院 2016
[2]CNiM-TM系列氣體渦輪流量計的優(yōu)化設計研究[D]. 裴江輝.中國計量學院 2014
[3]雙層百葉風口等溫自由射流的PIV實驗研究與數值模擬[D]. 穆延非.天津商業(yè)大學 2013
[4]基于GPRS無線通訊的電渦流式渦輪流量計的研究[D]. 齊峰.天津大學 2008



本文編號：3090252