湍流模型对双支撑型V锥流量计的适用性研究

本研究旨在探索一种适用于双支撑型V锥流量计仿真工作的湍流模型。以50 mm、100 mm、200 mm口径共计6种样机为研究对象,在常温常压条件下,以水为介质,雷诺数范围为1.0×104~29.9×104,分别采用标准k-ε、RNG k-ε以及SST k-ω3种湍流模型对其流出系数及其线性度误差指标进行仿真预测。为验证仿真准确度,同时开展实流实验研究,将仿真预测结果与实流实验进行对比,结果表明SST k-ω模型对于不同结构的V锥流量计的仿真线性度误差在0.04%~0.32%,与实流实验吻合较好。利用SST k-ω模型预测的流出系数与实验数据的平均误差为6.6%,优于经典的k-ε模型,更适用于双支撑型V锥流量计流场仿真和流出系数的预测。     

V形内锥流量计关键参数对流出系数的影响

将计算流体动力学仿真试验和实流物理试验相结合,剖析V形内锥流量计的流出系数特性,探索不同等效直径比β、前后锥角以及雷诺数等对流出系数的影响规律。湍流模型为RNG k-ε模型。针对100 mm口径,设计了β值分别为0.50、0.65、0.85,前锥角分别为40º、45º、50º,后锥角分别为120º、130º、140º,共27种组合的V形内锥体,仿真介质为水,温度为293 K。经过数值模拟试验,获得了27条内锥流量计流出系数特性曲线。为进一步验证仿真试验结果,在已有实流试验系统的基础上,建立针对V形内锥流量计的专用自动标定平台。两类试验数据比较发现：内锥流量计的流出系数不仅和雷诺数有关,还与等效直径比β及前后锥角相关。首先,β值越大,流出系数越小,且β值越大,流出系数更易受雷诺数的影响;其次,β值相同时,前锥角对流出系数具有决定性的影响,而后锥角对流出系数的线性度具有一定程度的影响;第三,较大的前锥角可减弱雷诺数对流出系数的影响。数值模拟试验预测平均误差约5%,最大值小于10%。     

上游单弯头对内锥流量计性能影响的仿真与实验研究

旨在获取上游安装单个90°弯头条件时内锥流量计所需要的最短直管段长度.将计算流体动力学数值仿真和实流实验有机结合,通过数值仿真揭示速度场与压力的分布信息,预测上游弯头及直管段长度对内锥流量计流出系数的影响规律,并结合实流实验进行验证.仿真和实验的介质均为常温水,雷诺数范围分别为0.498×105～4.98×105和0.14×105～5.1 × 105.实验包含基线实验与弯头实验两种类型,以基线实验为基准,其中节流比分别为0.45/0.65/0.85,利用平均流出系数相对误差及附加不确定度作为安装条件影响的主要评价标准,给出上游单个90°弯头的直管段长度,并与国外研究结论进行了比较.     

"V"型内锥式流量计的应用前景

长期以来,标准孔板由于其发展技术成熟、标准化程度高、结构简单等特点在过热蒸汽流量计量中得到非常广泛的应用.然而,孔板流量计存在着一些固有的缺陷,如流出系数不稳定、线形差、重复性不高、准确度受客观因素制约而无法达到设计要求、量程比小、压损大等.本文介绍"V"型内锥式差压流量计的工作原理,分析了如何解决孔板流量计的这些缺陷,并通过计算实例介绍"V"型内锥式流量计在节能方面的优点,最后介绍在恶劣条件下"V"型内锥式流量计是如何提供准确计量的.     

上下游闸阀对内锥流量计性能影响的实验研究

旨在认识恶劣流场对内锥流量计性能的影响,利用上下游闸阀实现对流场的扰动,设计内径为100 mm的实验样机一台.实验介质为常温水,雷诺数范围0.1×10~5～4.5×10~5.实验分基线实验与闸阀开度实验2种形式,累计65组,上游闸阀开度分别为75%/50%/25%.下游闸阀开度分别为100%/50%,安装形式13种,等效直径比分别为0.45/0.55/0.65/0.75/0.85.提出平均流出系数相对误差、不确定度和附加不确定度作为安装条件恰当与否的主要评价标准.实验结果给出了12种不同安装形式的直管段建议长度,并与国外研究结论进行了比较.等效直径比为0.45/0.55时,前直管段均为3D;等效直径比为0.65/0.75/0.85时前直管段均为5D.     

光纤光栅内锥式流量计的研究

光纤光栅传感技术具有光纤传感技术的所有优点,内锥式流量传感器具有量程比大,压损较小,耐高温高压,要求前后直管段长度小的特点。将光纤光栅和内锥流量传感器结合组成了新型的光纤光栅内锥式流量计,介绍了光纤光栅和内锥式流量传感器的工作原理,光纤光栅内锥式流量计的组成。实验数据和结论。     

多变量V锥变送器的研究

多变量"V"锥变送器是在"V"形内锥式节流装置的基础上开发的,它将温度、压力和流量传感器融为一体.多变量"V"锥变送器采用MSP430系列单片机作为控制核心,差压、压力和温度信号分别由相应传感器感知后,经各自的物理信号测量电路转换为电信号,再由A/D转换模块转变为数字量,交微控制器进行处理,并按照所建立的饱和蒸汽和过热蒸汽的温压补偿数学模型进行计算.采用V形内锥式节流装置作为多变量变送器的测量前端,成功地克服了传统节流装置测量精度低、压力损失大等缺陷.     

V锥流量计的优化设计

主要目的在于探讨当前流行的“V”型内锥式非标准流量计的形状优化问题。采用计算流体力学软件FLUENT代替复杂繁琐的流量标定实验。对不同前后锥角节流装置进行了线}生J受、压损和压力梯度的对比分析,得出优化结果和各种规律性。采用三维建模,分析支撑杆对流量计性能的影响。使用有限元软件ANSYS,并结合FLUENT得出的流场条件,进行节流装置的结构刚度分析,得出最大应力区域和最大变形大小。以探讨其在大流场条件下的可靠性和准确性。     

新型内锥套联轴器的设计与研究

针对传统联轴器在中、大型设备上较难安装或拆卸的问题,以传统联轴器的结构为基础,设计了一种新型内锥套联轴器,增加了一个关键部件内锥套,有效解决了联轴器较难安装或拆卸的问题,提高了联轴器的装拆效率和安装可靠性,降低了维修及更换的难度和成本,为联轴器在中、大型设备上快速拆装提供保证。     

V锥流量计与孔板流量计的比较

V锥流量计和孔板流量计同属于差压类流量计,但是由于内部结构不同,V锥流量计和孔板流量计各有特点。该文结合实例,对V锥流量计和孔板流量计的优缺点做了详细的比较。     

新型差压式流量计的设计

通过对内舍V型内锥的圆管内的流体流动进行分析，推导出差压式流量计的流量方程，设计了一个适用于发动机试验情况的V型内锥流量计，最后通过试验对此流量计进行标定，并检验了其精度。     

先导式安全阀流道结构对排放性能的影响

分析了先导式安全阀流道结构几何参数对其排放性能的影响,并采用CFD商业软件FLUENT对先导阀主阀流场进行数值模拟,得出了先导式安全阀排放性能与流道结构的关系及其不同流道结构下流场的分布和排量系数的仿真曲线,为先导式安全阀排放性能的研究提供一定的理论依据。     

反射装置对超声波流量计水流特性影响的研究

时差式超声波流量计加装超声波反射装置后对其基表内水流特性影响很大,研究采用标准k-ε模型,计算了采用不同的超声波反射装置和不同的通道结构时,过流通道内的各声路K系数值及标准差值;研究了超声波反射片与管壁间隙的大小对过流通道内水流特性的影响,得到了间隙值与K系数及其标准差值的关系;研究了超声波反射片在中心轴线上的距离对过流通道内水流特性的影响,得到了反射片轴向距离改变与K系数及其标准差的关系;研究了一种新型的渐缩通道结构对超声波流量计过流通道内水流特性的影响.最后,在综合计算结果分析得到最优声道的基础上,计算了该声道不同流量点下的水流特性,给出了K系数分布曲线.     

斜置双瓣止回阀内部流态的模拟与试验研究

为了改进普通止回阀存在的开启角度小、流阻系数大等不足,设计一种新型斜置双瓣止回阀,对其在30°、50°、70°、80°及全开工况下的内部流动特性进行分析,计算出流阻系数及流量系数。对其进行压力损失特性试验及流量特性试验,计算出每个工况下的流阻系数及流量系数,将其与模拟数据进行对比分析。研究结果表明,斜置双瓣止回阀的模拟结果与试验结果比较接近,开启角度大,压力损失小,流阻系数小,流量系数大,通流能力好。通过对斜置双瓣止回阀进行数值模拟及试验研究,斜置双瓣止回阀的设计对流体系统节能具有指导意义。     

基于fluent的环状阀流量系数数值计算

通过做气阀静态吹风实验,得到环状阀流量系数实验值。采用Fluent软件对环状阀流场进行数值模拟,得到流量系数模拟值。对模拟值与实验值做比较,其相对误差只有0．89％,表明模拟准确,得到一种新的环状阀流量系数计算方法。     

软件柔性的概念和度量

为解决用户需求不断变化的问题,将柔性引人软件工程领域。讨论了软件柔性的相关概念,分析了软件的脆性、刚性、弹性、塑性、韧性和动物性等形态变化特征,提出了柔点、柔力、柔度、柔距及柔量等软件柔性的度量要素,给出它们的计算公式和计算实例;将面向用户的软件柔性划分为潜在柔性、可利用的柔性、已利用的柔性、当前柔性及需求柔性;将软件柔性的层次划分为自柔性、面向低级用户的柔性、面向高级用户的柔性和面向开发人员的柔性。针对信息系统中报表功能的问题,提出了柔性报表系统的思想,并以柔性报表系统为例,对软件的柔性、柔性软件系统及其应用进行了说明。     

工程起重机变幅拉管绕流的数值模拟分析

应用计算流体力学软件ANSYS CFX11.0对长细比相对较大的拉管构件的绕流进行数值模拟,研究风雨共同作用下带水线的拉管上气动力系数的变化规律,同时研究了水线位置角变化引起拉管表面气动力系数的变化规律。利用标准k-ε模型和RSM模型分别对带水线的圆截面结构件的绕流进行数值模拟。通过计算结果分析,得出了一些有价值的结论,为工程起重机拉管绕流的数值模拟分析提供了借鉴依据。