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(yīng)用在各領(lǐng)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(jié)構(gòu)等方面的影響,產(chǎn)生過大的壓損或較差的重復(fù)性。近年來計算機技術(shù)迅猛發(fā)展,故應(yīng)用現(xiàn)代流體力學(xué)的方法分析研究渦輪流量計的內(nèi)部流動特性很有意義。因此本文擬通過數(shù)值仿真的方法對渦輪流量傳感器的內(nèi)部流場進行分析,旨在研究流體內(nèi)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(jù)實際參數(shù)建立仿真模型,并用ANSYS ICEM CFD軟件對該模型劃分了結(jié)構(gòu)化網(wǎng)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(dǎo)流件處,后導(dǎo)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(yīng)力模型（RSM）仿真準確度更高。并發(fā)現(xiàn)此流量下的傳感器受前導(dǎo)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(chǎn)生... 

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

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

圖１－２渦輪流量傳感器?

第】章緒論??術(shù)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(jié)構(gòu)??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(nèi)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(nèi)外研究進展??１．２．１國內(nèi)研究進展??早在１９８５年，趙學(xué)端［５］就已得出渦輪流量計各阻力矩的經(jīng)驗公式。他以動??量理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用經(jīng)典流體力學(xué)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(shù)學(xué)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(xiàn)了傳感器的性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計或優(yōu)??化時應(yīng)考慮盡可能減小線性度誤差以提高傳感器的重復(fù)性和準確性。??圖２－１為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)部件內(nèi)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(shù)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(xué)報. 2015(11)
[4]基于ANSYS的高精度渦輪流量計設(shè)計[J]. 關(guān)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(dǎo)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(shù)值模擬[J]. 裴江輝,蘇中地,張凱,杜正,陳鑠.  中國計量學(xué)院學(xué)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(wǎng)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(xué) 2004

碩士論文
[1]基于雷諾數(shù)對渦輪流量計計量特性的研究[D]. 張翰.中國計量學(xué)院 2016
[2]CNiM-TM系列氣體渦輪流量計的優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 裴江輝.中國計量學(xué)院 2014
[3]雙層百葉風(fēng)口等溫自由射流的PIV實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 穆延非.天津商業(yè)大學(xué) 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(xué) 2008



本文編號：3090252