本文關(guān)鍵詞：基于CFD仿真的均速管流量計結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法

  更多相關(guān)文章： 均速管 數(shù)值模擬 流量系數(shù) 風(fēng)量測量 試驗

【摘要】：對中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)進行風(fēng)量實時監(jiān)測,根據(jù)風(fēng)量參數(shù)的變化情況及時調(diào)整各個設(shè)備的運行狀態(tài),可以節(jié)約大量能源消耗。中央空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量測量要求測量儀表能夠?qū)崟r監(jiān)測風(fēng)量,具有較高的測量精度,安裝和使用方便,使用過程帶來的壓損低,并且價格便宜；現(xiàn)有的儀器儀表難以滿足中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量測量對測量儀表的諸多要求。均速管流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、安裝使用方便、使用時壓損低的特點,適用于中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量測量。但是受其工作原理和結(jié)構(gòu)的限制,均速管流量計仍然存在一定問題,需要進一步結(jié)合中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的特點對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進。出于對均速管流量計優(yōu)化改進的需要,本文首先分析了均速管流量計的工作原理,指出其與畢托管流量計工作原理的區(qū)別,并結(jié)合流線圖分析了各種截面形狀的均速管流量計的特點。然后,為了分析均速管橫截面當(dāng)量直徑De、靜壓孔角度θ和風(fēng)管平均流速v這三個因素對均速管流量系數(shù)的影響,本文根據(jù)正交試驗理論設(shè)計了CFD數(shù)值仿真試驗。數(shù)值仿真時,分別采用Standard k-ε、Standard k-ε、LES這三種湍流模型進行計算,將計算結(jié)果與實流試驗結(jié)果進行對比,發(fā)現(xiàn)采用LES模型的計算結(jié)果與實際比較相近。之后,根據(jù)之前研究的結(jié)論和中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量測量的實際情況,提出了截面形狀為五邊形均速管的輪廓,在設(shè)計優(yōu)化過程中,利用CFD數(shù)值仿真的手段,分別對迎流角的角度、迎流邊的形狀、背流邊的形狀和長度以及取壓口的大小和形狀進行了研究。最后,搭建均速管風(fēng)量測試試驗平臺,對優(yōu)化后的五邊形均速管的實際測試性能進行研究,發(fā)現(xiàn)其在低流速下,流量系數(shù)依然能保持較高的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：均速管 數(shù)值模擬 流量系數(shù) 風(fēng)量測量 試驗
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 課題的來源10
• 1.2 課題的研究背景和意義10-13
• 1.3 均速管流量計國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3.1 均速管流量計的特點與應(yīng)用13-14
• 1.3.2 均速管流量計斷面結(jié)構(gòu)研究進展14-16
• 1.3.3 均速管取壓孔的研究進展16-17
• 1.3.4 均速管流量計CFD仿真研究進展17-19
• 1.4 均速管流量計開發(fā)中存在的問題19
• 1.5 主要研究內(nèi)容與研究思路19-21
• 2 均速管流量計設(shè)計要求理論分析21-33
• 2.1 均速管流量計測速數(shù)學(xué)模型的建立21-26
• 2.1.1 畢托管測速原理及測速要求21-22
• 2.1.2 均速管流量計流量計算方法22-24
• 2.1.3 均速管流量計流量系數(shù)數(shù)學(xué)模型的建立24-26
• 2.2 靜壓孔角度對流量系數(shù)影響試驗26-28
• 2.2.1 試驗工況簡介26-27
• 2.2.2 試驗結(jié)果分析27-28
• 2.3 五種常見截面形狀均速管流場分析28-32
• 2.3.1 流場分析數(shù)值仿真方法簡介28-29
• 2.3.2 五種截面形狀均速管流場分析29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 均速管流量計關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)的模擬分析33-47
• 3.1 均速管流量計CFD仿真模型與方法33-37
• 3.1.1 均速管流量計數(shù)值仿真幾何模型33
• 3.1.2 均速管流量計數(shù)值仿真模型簡介33-35
• 3.1.3 均速管流量計CFD仿真方法概述35-37
• 3.2 均速管流量計CFD仿真正交試驗設(shè)計37-39
• 3.2.1 均速管流量計流量系數(shù)影響因素分析37-38
• 3.2.2 流量系數(shù)影響因素正交試驗設(shè)計38-39
• 3.3 均速管流量系數(shù)數(shù)值仿真結(jié)果分析39-46
• 3.3.1 仿真計算結(jié)果39-40
• 3.3.2 計算結(jié)果的極差分析方法簡介40-43
• 3.3.3 主效應(yīng)因素對流量系數(shù)的影響分析43-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 4 五邊形均速管的提出與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計47-66
• 4.1 五邊形均速管流量計的提出與CFD仿真47-50
• 4.1.1 設(shè)計原理47
• 4.1.2 五邊形均速管流量計基本結(jié)構(gòu)47-49
• 4.1.3 五邊形均速管流量計CFD仿真方法49-50
• 4.2 迎流角對流量系數(shù)的影響結(jié)果分析50-52
• 4.2.1 迎流角對流量系數(shù)的影響工況設(shè)置50-51
• 4.2.2 計算結(jié)果分析51-52
• 4.3 迎流邊彎曲度對流量系數(shù)的影響結(jié)果分析52-54
• 4.3.1 彎曲度對流量系數(shù)的影響工況設(shè)置52-54
• 4.3.2 計算結(jié)果分析54
• 4.4 背流邊對流量系數(shù)的影響結(jié)果分析54-59
• 4.4.1 背流邊形狀對流量系數(shù)的影響54-57
• 4.4.2 背流邊長度對流量系數(shù)的影響57-59
• 4.5 取壓孔形狀對流量系數(shù)的影響結(jié)果分析59-65
• 4.5.1 取壓孔大小對流量系數(shù)的影響60-64
• 4.5.2 取壓口的形狀對流量系數(shù)的影響64-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 5 五邊形均速管流量計風(fēng)量測試性能試驗66-81
• 5.1 風(fēng)量測量性能試驗平臺的建設(shè)66-72
• 5.1.1 試驗臺主體結(jié)構(gòu)66-67
• 5.1.2 壓差的測量67-68
• 5.1.3 空氣密度、溫濕度的測量68-69
• 5.1.4 大氣壓力的測量69
• 5.1.5 流量標(biāo)準(zhǔn)裝置69-72
• 5.2 風(fēng)量測量性能試驗結(jié)果分析72-76
• 5.2.1 實驗結(jié)果分析方法72-73
• 5.2.2 試驗結(jié)果與仿真結(jié)果的對比分析73-76
• 5.3 五邊形均速管流量計與其它流量計性能對比76-80
• 5.3.1 對比均速管流量計形式76-77
• 5.3.2 流量測量性能對比77-80
• 5.4 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論與展望81-84
• 參考文獻84-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況88
• 攻讀碩士學(xué)位期間申請專利情況88-89
• 致謝89-90

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 程康;;德爾塔巴流量計在流量測量中的應(yīng)用[J];儀器儀表用戶;2011年05期

2 朱瑩;王小華;麻劍鋒;沈新榮;;均速管流量計優(yōu)化設(shè)計的數(shù)值模擬[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2013年01期

3 陳玉銀;吳剛;;差壓式T型阿牛巴流量計的應(yīng)用[J];中國氯堿;2008年07期

4 魏嵬;;淺談暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2006年17期

5 鄒志軍;王重超;黃晨;吳虎彪;;變風(fēng)量末端裝置風(fēng)量傳感特性的試驗研究[J];流體機械;2011年01期

6 謝代梁;楊康;陶姍;蘇中地;梁國偉;;均速管流量計流量系數(shù)數(shù)值校驗方法研究[J];實驗流體力學(xué);2010年04期

7 賀正勤 ,林捷;一體化,無導(dǎo)壓管,帶溫、壓補償?shù)腡型阿牛巴流量計[J];醫(yī)藥工程設(shè)計;2005年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 何鴻濤;圓柱繞流及其控制的數(shù)值模擬研究[D];北京交通大學(xué);2009年

2 陳超;高精度氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立[D];天津大學(xué);2012年

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本文編號：885946