流体脉动对直管科氏流量计测量性能的影响分析

以直管科里奥利质量流量计为研究对象,给出被测流体脉动时测量管的振动微分方程,讨论了方程的求解过程.解的结果显示在脉动流作用下,科氏质量流量计测量管振动位移中叠加了脉动频率成分.并分析了流体脉动频率为一些特定值时,对科氏流量计的测量性能的影响,得出了与实验结果基本上一致的结论.     

基于密度变化的科氏流量计测量管磨损在线检测方法

科氏流量计测量管的冲刷磨损是一种非常普遍的现象,可影响流量计精度和使用寿命。为保证科氏流量计的正常工作,必须定期或在线检测测量管内是否存在磨损。目前科氏流量计测量管的磨损检测均采用离线方式,无法实时监测科氏流量计的工作状态。该文分析了磨损对科氏流量计密度测量的影响,提出了一种基于密度变化的科氏流量计测量管磨损在线检测方法,并利用ANSYS进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法可以有效地实现对单直管科氏流量计测量管磨损的在线检测。     

基于谐振频率的单直管科氏流量计测量管污垢在线检测方法

为保证科氏流量计正常工作,必须定期检测测量管内是否存在污垢。针对目前单直管科氏流量计测量管污垢检测均采用离线检定方式,无法实时监测科氏流量计工作状态的问题,基于振动梁理论,建立了单直管科氏流量计测量管的力学模型,分析了流体流速及污垢对测量管谐振频率的影响规律,提出了一种基于谐振频率的单直管科氏流量计测量管污垢在线检测方法,并利用ANSYS进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法可有效实现对单直管科氏流量计测量管污垢的在线检测。     

考虑剪切影响的直管科氏流量计固液耦合振动分析

基于Hamilton原理,使用有限元法推导了考虑剪切变形的直管科氏流量计的固液耦合振动方程.利用ANSYS有限元软件的Matrix27自定义单元实现了不同约束条件的直管流量计测量管的固有频率及临界流速的分析,并讨论了两种不同液体对管道固有频率的影响.计算结果及分析结论对直管科式流量计的设计与选型具有指导作用.     

采用科里奥利质量流量计的流体粘度测量方法及影响因素研究

对流体在科里奥利质量流量计(以下简称科氏流量计)内的扭转运动状况进行了分析,得到运动速度与粘度的关系.通过对弯曲振动运动进行分析,结合流体运动及内摩擦力耗能情况,提出了一种新的粘度检测方法,导出了流体动力粘度与科氏流量计振动参数的关系,通过实验验证了方法的正确性.分析了影响粘度测量精度的部分因素.该方法简单、实用,拓展了科氏流量计的应用领域.     

科氏流量计振动管污垢检测技术研究现状与发展趋势

科氏流量计振动管污垢的存在是一种非常普遍的现象,不但会影响科氏质量流量计的测量精度,造成严重的经济损失,甚至还会堵塞流道而引发停机故障。该文归纳了目前国内外管道污垢检测技术,以及各种污垢检测技术的原理及优缺点,重点阐述了科氏流量计振动管污垢检测技术的研究现状,展望了科氏流量计振动管污垢检测技术未来的发展趋势。     

两相流离心泵水力输送性能计算分析

为探索一台固液两相流离心泵的水力性能与磨损特性,基于代数滑移混合物模型(Algebraic slip mixture model,ASMM)对其内部流场进行三维不可压缩定常流动数值计算,其中转子与定子之间的动静耦合采用"冻结转子法"实现。多相位定常流动计算结果与水力试验结果的对比确定最佳的转动位置,并确认数值计算方法的准确性。预测结果表明,颗粒属性对模型泵水力性能影响的次序为固相体积分数、颗粒密度和粒径。随着颗粒直径、密度和固相体积分数的增加,预测扬程均下降;效率总体上也呈现下降趋势,但在固相体积分数为10%时输送效率最高。在靠近隔舌的叶轮出口处存在由低、中、高三种速度组合的双剪切层射流—尾流结构。总体而言,模型泵叶片吸力面的磨损程度比压力面更为严重。固相体积分数对叶片表面磨损程度的影响比较明显,颗粒密度影响较小,颗粒直径仅对吸力面磨损程度影响显著,对压力面影响不明显。     

泥浆射流泵冲蚀磨损特性

为了研究泥浆射流泵的冲蚀磨损特性,基于欧拉-拉格朗日方法对泥浆射流泵内部的固液两相流动开展了数值模拟,重点对泥浆射流泵内部液固两相流的冲蚀磨损规律进行了研究。结果表明：泥浆射流泵喉管进口和喉管中后段是产生冲蚀磨损的主要部位,吸入室和扩散管未产生明显冲蚀磨损。颗粒质量流量从1 kg/s增大到1.8 kg/s时,泥浆射流泵最大冲蚀速率增大了93.7%;泥浆流速从2 m/s增大到5 m/s时,最大冲蚀速率增大了11.48倍;颗粒直径从200μm增大到450μm时,最大冲蚀速率先减小后增大。相较于颗粒质量流量和颗粒直径,泥浆流速对射流泵内表面的冲蚀磨损影响更大,但产生冲蚀磨损的主要部位不会随泥浆流速、颗粒质量流量和颗粒直径发生明显改变。研究成果可为射流泵的设计提供参考。     

煤炭颗粒对半开式离心泵磨损的数值研究

煤矿实际生产过程中的煤炭颗粒会对离心泵的叶片造成磨损,并会对离心泵的运行产生较大影响。基于ANSYS CFX软件,结合Euler-Lagrange方法探究额定工况下离心泵内部磨损情况。结果表明:固相的加入,会降低离心泵出口的压力;煤炭颗粒的分布在流道中的分布有一定规律,叶轮进口处压力面和吸力面均有较多颗粒分布;导叶压力面的固相分布明显高于吸力面的固相分布;叶轮压力面根部和导叶的压力面局部磨损较严重。     

科里奥利质量流量计传感器零点模型研究及应用

科里奥利质量流量计以其直接测量质量流量的特点,成为近年来发展最为迅速的流量仪表之一,已经成为贸易结算的首选计量器具。虽然科里奥利质量流量计的测量精度很高,但是其存在零点漂移的缺陷,降低了仪表的长期稳定性。本文以典型的U型振动管传感器为例,基于振动管的幅频和相频特性,分析了传感器的各阶模态对于工作频率的响应,以此建立了传感器的初始相位模型。通过样机实验证明,该理论模型在应用于薄壁振动管时具有较高的计算精度和适用性,并将科里奥利质量流量计在低温介质测量中的测量误差降低到±0.3%以内,也为抑制科里奥利质量流量计零点漂移提供了理论依据。     

Effects of dissipative forces on Coriolis flowmeter readings

An indirect measurement method based on recording the phase difference of resonance vibrations of two symmetrical halves of the flow-carrying tube is used to quantify the mass flow rate of the current fluid in Coriolis mass flowmeters (CMFs). A variant of modeling the CMF vibration system is analyzed, which allows taking into account the influence of the dissipation of oscillations of a measuring tube with fluid flowing through it on the dependence between the mass flow rate of the fluid and the phase difference recorded by the sensor. The steady-state CMF vibration mode is considered as the result of the superposition of two principal vibrations of the measuring tube. The first principal coordinate corresponds to the deformation of the measuring tube along the lowest natural mode excited by an external driving force in the resonance mode. Vibrations of the other principal coordinate correspond to deformation in a natural mode corresponding to a higher natural frequency than the frequency of the exciting force. The relationship of the amplitudes of the principal coordinates is established on the basis of the gyroscopic coupling of the principal vibrations that occurs when a fluid flows through a tube. The coefficients of gyroscopic coupling are determined as a result of 3D finite-element simulation of the steady-state vibration mode of the measuring tube with a flowing fluid. The simulation is performed for five variants of the shape of the axis of the measuring tube, taking into account the distribution of the gyroscopic forces of the flowing fluid. Quantitative estimates of the influence of dissipative forces on the flowmeter readings are obtained on the example of dissipative forces of linear viscous friction. A comparison of the CMF simulation results for different tube axis shapes demonstrates how the phase shift arising in the vibration system is affected by the dissipation level and the proximity of the natural frequencies of the flowmeter measuring tube at a fixed mass flow rate of the fluid.     

水工混凝土材料与磨损

结合混凝土材料的缺陷分析,探讨了含沙高速水流冲击作用下,混凝土材料的冲蚀磨损特性与机制。结果表明,混凝土材料呈现典型的脆性材料磨损特征,冲击角度较低时,硬质磨粒的切削作用对磨损起主导地位,磨损程度相对较轻;随着冲角的增大,磨损表面主要承受硬质磨粒垂直方向作用力的影响,裂纹产生、扩展和交叉进而产生脆性断裂与剥落的过程对磨损起主导地位,磨损程度相对较为严重。混凝土材料表层及亚表层的多种缺陷,成为组织结构中的薄弱环节,裂纹易于从缺陷处生成并扩展,促进了混凝土的冲蚀磨损。     

螺杆泵井杆管偏磨预防研究

随着地面驱动螺杆泵在油田逐步推广存在杆管偏磨现象，严重制约了地面驱动螺杆泵的发展。对抽油杆工作时的受力进行了分析，考虑井液阻尼作用，采用 Ansys 中的 Damped 法对抽油杆进行了模态分析，通过仿真分析发现，杆管偏磨主要发生在抽油杆中下部，在抽油杆中部最严重，依此提出了上疏下密扶正器安装法。提出通过控制转速、沉没度、井液密度和含蜡量，采用固体润滑剂减磨扶正器等措施来预防杆管偏磨。     

运用铁谱技术分析汽车磨损故障

掌握汽车运转情况,预防机械故障,消除安全隐患,实现对汽车故障的科学管理。在汽车修理厂现场抽取汽车有关部位油样,建立正常磨损工况、过度磨损工况、过热缺油工况和油液变质工况中粘着、滑动、切削、疲劳片状、球状、氧化磨粒的铁谱分析图形数据,经过不断完善、比较,建成模式识别基准;把采集的铁谱基片资料输入计算机,将其与巳有的识别基准进行比较,就可得到设备中各零件的磨损情况。实践证明,铁谱图形数据分析的故障和实际的故障是基本吻合的。对在役设备的润滑油或液压系统油中的各类磨损微粒进行微观分析,判断设备的早期故障。     

Energy theory of rubber abrasion by a line contact

A new energy theory of rubber abrasion by a line contact has been set up through analyzing the energy distribution and conversion during the abrasion process, corresponding theoretical wear equation of rubber abrasion by a line contact in unsteady state has been derived. This energy theory, which is an improvement on the previous theory of rubber abrasion by a line contact, can be used to clarify the phenomena and processes of the rubber abrasion.     

ADI渣浆泵叶片磨损机理的研究

在实验室条件下通过观察ＡＤＩ渣浆泵叶片磨的宏观和微观形貌,结合水力学条件研究分析限ＡＤＩ叶片的磨蚀机理。     

虚拟NC车削加工过程中刀具磨损技术研究

探讨虚拟车削加工技术中,刀具尺寸磨损的机理,建立相关的数学模型。利用VC 编写程序,实现NC加工过程中刀具尺寸磨损的预测与控制。     

内燃机中的磨粒磨损分析

阐述了磨粒磨损的磨损机理,介绍了内燃机中磨粒的主要来源。分析了磨粒的形态特征(大小与形状)、磨粒浓度、磨粒的机械性能(硬度和强度)等参数对内燃机中的磨料磨损的影响,并提出了解决措施。     

装载机销轴磨损历程分析及其改进

销轴是装载机工作装置的重要连接部件,销轴的磨损失效往往造成严重的后果。通过大量试验,分析了装载机销轴磨损的历程,表明销轴的磨损历程主要分为磨合阶段、磨粒磨损阶段和粘结磨损阶段。结合虚拟样机技术和有限元技术,确定了销轴的最大磨损位置,对销轴油孔的结构进行了改进,提高了润滑效果,延长了销轴的使用寿命。     

Abrasive wear resistance of some commercial abrasion resistant steels evaluated by laboratory test methods

The aim of the present study is to evaluate the abrasive wear resistance of some potential abrasion resistant steels exposed to different types of abrasive wear contact conditions typical of mining and transportation applications. The steels investigated, include a ferritic stainless steel, a medium alloyed ferritic carbon steel and a medium alloyed martensitic carbon steel.The abrasive wear resistance of the steels was evaluated using two different laboratory test methods, i.e. pin-on-disc testing and paddle wear testing that expose the materials to sliding abrasion and impact abrasion, respectively. All tests were performed under dry conditions in air at room temperature. In order to evaluate the tribological response of the different steels post-test characterization of the worn surfaces were performed using optical surface profilometry, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. Besides, characterization of the wear induced sub-surface microstructure was performed using optical microscopy.The results show that depending on the abrasive conditions a combination of high hardness and toughness (fracture strain) is of importance in order to obtain a high wear resistance. In the pin-on-disc test (i.e. in sliding abrasion) these properties seem to be controlled by the as-rolled microstructure of the steels although a thin triboinduced sub-surface layer (5–10 μm in thickness) may influence the results. In contrast, in the paddle wear test (i.e. in impact abrasion), resulting in higher forces acting perpendicular to the surface by impacting stones, these properties are definitely controlled by the properties of the active sub-surface layer which also contains small imbedded stone fragments.