發(fā)布時間：2017-10-01 02:17

  本文關(guān)鍵詞：雙錐流量計的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 雙錐流量計 壓力損失 MSP430 FLUENT 優(yōu)化

【摘要】：雙錐流量計是一種新型的差壓式流量計。由于其獨(dú)特的節(jié)流件結(jié)構(gòu),使得雙錐流量計與其他傳統(tǒng)差壓式流量計相比有許多出眾的優(yōu)點(diǎn),例如:抗擾動能力強(qiáng)、直管段要求短、壓損小等。但目前雙錐流量計還沒有一體化成熟的流量測量儀表,還未被廣泛應(yīng)用到流量測量領(lǐng)域,故本文首先利用計算流體動力學(xué)(CFD)軟件FLUENT對雙錐節(jié)流件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化進(jìn)行了仿真探究,加工最優(yōu)節(jié)流件結(jié)構(gòu)的雙錐流量計,并對其開展了實(shí)流實(shí)驗(yàn)研究,并以MSP430單片機(jī)為核心,設(shè)計了可直接用于管道流量測量的雙錐流量計,進(jìn)行了實(shí)流校準(zhǔn),確定了精度。本文具體工作如下:1)利用計算流體動力學(xué)(CFD)軟件FLUENT對管徑50mm,等效直徑比為0.586的雙錐流量計節(jié)流件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化進(jìn)行了三維仿真探究,通過改變前后錐角的角度來比較不同前后錐角角度組合之間的流場、壓損、流出系數(shù)線性度,找出最優(yōu)組合。2)根據(jù)仿真結(jié)果設(shè)計加工多個不同等效直徑比的雙錐流量計,并通過實(shí)流實(shí)驗(yàn)的方式研究四個管徑50mm,等效直徑比β分別為0.424、0.586、0.697、0.78的雙錐流量計的永久性壓力損失情況,并將其結(jié)果與相同被測介質(zhì)、直徑比和口徑條件下的標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計以及V錐流量計進(jìn)行了比較分析。3)利用擴(kuò)散硅式差壓傳感器,以MSP430F4794單片機(jī)為核心,對雙錐流量計進(jìn)行了硬件設(shè)計和軟件設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時流速、累計流量、溫度檢測、通信、人機(jī)交互等功能。4)對所設(shè)計的等效直徑比為0.586的雙錐流量計進(jìn)行了實(shí)流校準(zhǔn),確定了精度,并進(jìn)行了不確定度評定。
【關(guān)鍵詞】：雙錐流量計 壓力損失 MSP430 FLUENT 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中國計量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 1 緒論15-24
• 1.1 引言15-16
• 1.2 差壓式流量計概述16-21
• 1.2.1 差壓式流量計的測量原理16-18
• 1.2.2 差壓式流量計的特點(diǎn)18-19
• 1.2.3 差壓式流量計的發(fā)展及研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 本課題的研究目的和內(nèi)容21-22
• 1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)及研究意義22-23
• 1.5 本章小結(jié)23-24
• 2 雙錐流量計理論基礎(chǔ)24-28
• 2.1 雙錐流量計的結(jié)構(gòu)24-26
• 2.2 雙錐流量計測量原理26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 3 雙錐節(jié)流件結(jié)構(gòu)優(yōu)化探索28-39
• 3.1 CFD仿真軟件FLUENT簡介28-29
• 3.2 雙錐流量計三維模型的構(gòu)建29-30
• 3.3 模擬仿真30-33
• 3.4 仿真結(jié)果分析33-38
• 3.4.1 壓力場仿真分析34-35
• 3.4.2 速度場仿真分析35-37
• 3.4.3 流出系數(shù)線性相關(guān)度分析37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 雙錐流量計壓力損失實(shí)驗(yàn)研究39-46
• 4.1 實(shí)驗(yàn)概述39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計39-41
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析41-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計46-59
• 5.1 雙錐流量計硬件設(shè)計總體結(jié)構(gòu)46
• 5.2 主控芯片的選擇46-48
• 5.3 系統(tǒng)電源模塊48-49
• 5.4 信號采集與處理電路49-53
• 5.4.1 流量信號采集與處理電路49-51
• 5.4.2 溫度信號采集與處理電路51-53
• 5.5 實(shí)時時鐘53-54
• 5.6 存儲模塊54
• 5.7 通信模塊54-55
• 5.8 人機(jī)交互電路55-57
• 5.8.1 按鍵電路56
• 5.8.2 LCD顯示電路56-57
• 5.9 本章小結(jié)57-59
• 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計59-66
• 6.1 軟件開發(fā)環(huán)境59-60
• 6.2 JTAG軟件調(diào)試60
• 6.3 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計60-62
• 6.4 定時器中斷程序62-63
• 6.5 按鍵中斷程序63-64
• 6.6 測量程序64-65
• 6.7 本章小結(jié)65-66
• 7 實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)據(jù)分析66-78
• 7.1 實(shí)驗(yàn)平臺簡介66-68
• 7.2 實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)據(jù)分析68-72
• 7.2.1 雙錐流量計儀表系數(shù)的標(biāo)定與檢測68-69
• 7.2.2 累計流量檢測及數(shù)據(jù)分析69-72
• 7.3 不確定度分析72-77
• 7.3.1 不確定度的評定方法73
• 7.3.2 雙錐流量計不確定度評定73-77
• 7.4 本章小結(jié)77-78
• 8 全文總結(jié)及展望78-80
• 8.1 全文總結(jié)78-79
• 8.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 作者簡歷83

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本文編號：951756