層流流量計(jì)具有量程比寬、測量準(zhǔn)確、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),適用于氣體微小流量測量。但是傳統(tǒng)層流流量元件取壓點(diǎn)之間并不完全是充分發(fā)展段層流流動(dòng),所測得差壓中存在非線性壓力損失。本文介紹了可以將非線性壓損予以消除的壓力位差式（PPD）層流流量傳感技術(shù),采用計(jì)算流體力學(xué)方法對(duì)PPD傳感元件兩條支路內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行仿真分析,得到了各支路內(nèi)部流速場和壓力場,兩條支路的流動(dòng)阻力特性,以及壓力位差與體積流量關(guān)系曲線。結(jié)果表明,PPD層流流量傳感單元兩條支路流阻特性一致,壓力位差與流量具有理想的線性關(guān)系,驗(yàn)證了PPD原理的正確性。相對(duì)于傳統(tǒng)層流傳感元件,PPD層流流量傳感元件可以有效將非線性壓損消除,能夠獲得更高的測量精度和更大的量程比。 

【文章來源】：傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,33(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

壓力位差式層流流量傳感元件結(jié)構(gòu)及壓降示意圖

為了減小計(jì)算機(jī)運(yùn)算量,本文研究的層流發(fā)生體選用單根毛細(xì)管,將壓力位差式層流流量傳感元件的支路1和支路2分別進(jìn)行計(jì)算。圖2為兩條支路的物理模型,由入口管道、短毛細(xì)管、長毛細(xì)管、取壓腔、出口管道組成,其中,支路1短毛細(xì)管在前,支路2長毛細(xì)管在前。支路入口、出口和取壓腔室內(nèi)壓力取壓位置,以及各段差壓記法分別如圖2所示。模型中毛細(xì)管內(nèi)徑d取為0.8 mm。為保證短毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)達(dá)到充分發(fā)展,其長度應(yīng)足夠長。管內(nèi)層流起始段長度Le可按照下式計(jì)算:

采用ICEM建立幾何建模和進(jìn)行網(wǎng)格劃分,每條支路的坐標(biāo)原點(diǎn)都位于上游毛細(xì)管的左側(cè)進(jìn)口處,考慮到計(jì)算精度以及能更好體現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài),對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí),進(jìn)行了3次O型網(wǎng)格劃分,支路1網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖3所示。圖4 不同網(wǎng)格數(shù)量情況下的軸向靜壓變化曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3581699