射流流量计的数值仿真研究

利用FLUENT软件建立了射流流量计的三维结构模型,并对射流流量计的流量特性进行了仿真研究.在不同雷诺数条件下通过对流场的观测,分析了射流振荡的过程;通过监测分流劈两边的流速,获得了流体的振荡频率,建立了流速与振荡频率的函数关系,并分析了流量计的压力损失.该方法可为射流流量计的结构改进和优化设计提供一种有效的途径.     

一种新型的电池供电的数字流体振荡式流量计

研制了基于MSP430F5418的低功耗数字流体振荡式流量计,适配于涡街流量计和旋进旋涡流量计的一次仪表。采用数字频谱分析和带通滤波器相结合的方式,关键算法采用汇编语言和定点运算实现,保证了在低功耗情况下,最大限度地滤除流量信号中混杂的噪声信号,拓展了下限流量。根据降压型DC/DC和低压差线性稳压器的工作原理,设计了通道切换电路,实现了在不同工况下高效率的电源电压转换。依据测量需要和精度要求,温度和压力补偿模块采用间歇工作模式,进一步降低了系统的功耗。     

高速振荡脉冲射流振荡腔内涡旋—碰撞壁相互作用的模拟分析与实验

本文利用离散涡旋模型模拟了振荡腔内涡旋与碰撞壁的相互作用,讨论了三种碰撞壁的保角变换。通过数值计算得出了锥形碰撞壁对自激振荡压力影响最大和椭圆形碰撞壁影响较低的结论,并进行了间接的对比实验验证。实验结果与理论分析相一致。     

通道式微混合器的设计及性能

利用计算流体力学和数字图像处理技术,研究"Y"型通道式微混合器的结构及混合性能,分析了混合器结构尺寸和流动条件对混合过程的影响.数值模拟结果表明,在混合通道入口夹角为60°、通道宽度为200μm、注入速度为0.02 m/s的流动条件下,可以取得比较满意的混合效果.利用数值模拟对比了扭曲通道混合器、导流块和直通道结构对混合过程的影响,结果表明使用导流块可以显著提高混合效果.依照模拟计算结果,设计并用MEMS工艺制作了双侧壁有内肋块的通道式微混合器,并进行了流体混合实验,观测了混合过程.拍摄混合实验图像,对比标准浓度-图像灰度关系曲线后识别出拍摄点混合指数.识别计算的结果也证实了所设计混合器性能上的优越性.最后对实验结果误差进行了分析,说明了误差来源并给出了相应的改进措施.     

旋进射流流动的大涡模拟

分析了基于流体附壁效应而自激产生的旋进射流的流动特征,采用大涡模拟(LES)方法研究了射流喷嘴内部的流场.数值模拟得到了流场的速度分布和压力分布,比较了膨胀比、长径比等喷嘴结构参数以及雷诺数对旋进射流流动的影响.数值模拟表明旋进射流的轴向流动速度衰减得很快,流场中存在明显的旋流、附壁效应和反向回流现象,所得到的结果与已有的分析结论基本吻合.     

新型结构的射流流量计的实验研究

本文介绍新型结构射流流量计的工作原理和特点 ,并对其进行了实验研究。研究表明 ,射流附壁稳定、切换可靠 ,测得的流量与输出频率有着很好的线性关系     

站台活塞风附壁射流理论建模与求解

给出站台活塞风基本定义,提出站台活塞风附壁射流理论。通过数学建模,得到站台活塞风起始段和主体段的理论数学模型,其中起始段模型解析式分为边界层区、势流核心区和自由剪切区,主体段模型分为边界层区和自由剪切区。通过解析式求解方法和数值模拟分析,获得站台起始段和主体段典型点速度动态变化规律和代表时刻垂直壁面典型截面速度分布,两种方法结果吻合较好。理论计算结果得到了现场实测的验证。     

一种新型流体附壁自激式水力振荡器及其射流振荡特性EI北大核心CSCD

为了降低钻进过程钻柱与井壁间的摩阻,有效改善托压、卡钻现象及提高有效钻压,设计了一种流体附壁自激式水力振荡器,其可使钻柱发生周期性轴向振动,改变钻柱与井壁间的摩擦形式,提高作业效率。通过理论分析和数值模拟方法阐述了装置原理,利用理论力学分析和Matlab编程方法建立轴向振动工况下管柱摩擦力数学模型;采用有限元数值模拟方法对振荡器进行参数敏感性分析,利用全尺寸物模试验对不同排量下装置的振动特性进行实测分析,并在连续油管加深钻进工程应用中验证了装置的振动减阻效果。结果表明:进出口比对装置入口压力的变化较为敏感,振荡腔腔长和排量对装置入口压力及频率均较为敏感;进出口比和排量的变化对减阻效率影响明显,进出口比与减阻效率呈负相关,排量与减阻效率呈正相关;装置入口压力极值、幅值随排量增大呈增长趋势,装置轴向振动位移幅度与泵注排量呈正相关;该装置可使连续油管钻井进尺速度提高128.6%,提速效果明显。研究结果可为流体附壁自激式水力振荡器的工业化应用提供依据。     

集成式微通道换热器研究与开发

介绍一种用于液体与制冷工质进行热交换的集成式微通道换热器。经测试,该换热器在满足压力损失限制和耐压性能的条件下,其强制对流换热系数达到5000～10000W／（m^2·K）,紧凑度大于1000m^2／m^3。该换热器具有广阔的应用前景和市场需求,用精密微细光蚀刻加工、材料表面处理以及精密固体原子扩散结合等生产技术可以实现大批量制造。     

整体翅片式微通道换热器的数值模拟

采用CFD数值模拟的方法,对整体翅片式微通道换热器空气侧的流动与传热特性进行研究,用场协同的原理分析翅片参数(长度、高度、间距)对换热器性能的影响,并与传统微通道换热器空气侧性能进行对比。结果表明:在考查的翅片尺寸范围内,随着翅片长度的缩短、高度的增加、间距的减小,温度场和速度场的协同性随之改善,有利于换热效果的提高;与传统的微通道换热器相比,整体翅片式微通道换热器空气侧换热性能变差,但是阻力大大降低,总体性能有所改善。     

电磁流量计在水厂流量测量中的应用

首先介绍电磁流量计在水厂流量测量中的应用,然后简述电磁流量计的测量原理、优点;根据性能价格比选择流量计;从安装、环境条件和流体特性等方面,论述它在安装调试、运行期的故障。最后介绍清洗探头、防雷电,抗干扰等措施的解决方法。     

双锥流量计气液两相流测量模型研究

设计了一种直径比为0.8的新型双锥流量计.在管道内径为50 mm、干度范围为0.002 5～0.04的工况下,采用该流量计对水平管道气液两相流流量的测量进行了实验研究.在水流量标准装置上对该流量计进行了标定,分析了其流出系数.基于均相流和James模型,提出了一种混合密度的修正方法.利用双锥流量计的差压信号,分别对均相流模型、James模型以及修正的模型进行气液两相流总流量测量误差分析.实验结果显示,经密度修正的模型对总流量测量的相对误差可控制在6%以内,均方根误差为2.94%,表明修正后的模型可对总流量进行有效的测量,双锥流量计用于气液两相流测量可以获得较好的效果.     

内文丘里管流量计测量蒸汽流量的优化法

介绍一种新型差压式流量计，阐述了内文丘里管流量计的工作原理、性能特点，分析了在蒸汽流量测量方面，内文丘里管流量计相对于其它流量计的优越性。     

液体流量计在线检定实验研究与数值模拟

根据计算流体力学原理（CFD）,对不同的管道条件进行数值模拟,分析管道内流场分布情况,并通过实流试验和CFD数值模拟试验的结果比较,讨论了影响在线流量计检定结果的因素。将CFD技术应用到现场在线流量计检定,能够优化检定结果,保证数据的可靠性,从而更好解决一部分不能离线检定的流量计的量值溯源问题。     

时差法超声波流量计流速修正系数的数值模拟

文章利用了计算机数值模拟的方法得出了超声波流量计流速测量的修正系数，这种数值模拟的方法是基于计算流体力学（CFD）软件Fluent上实现的。通过计算在不同的超声波波束直径和不同雷诺系数下流速测量的修正系数，与利用数学分析计算方法得出的结果进行了相应的比较，结果表明，两种方法得出的修正系数具有很好的一致性。因此，对于在更为复杂的测量环境中，流速的修正系数用数值模拟的方法具有很好的辅助作用。     

Synthesis of a simulation model for an electromagnetic flowmeter

The principles of constructing a simulation model for an electromagnetic flowmeter are considered by means of which it is possible to carry out research into the metrological characteristics of instruments. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 5, pp. 38–43, May, 2006.     

新型无阀微泵扩张微流道中流体动力学特性的仿真分析

对新型收缩/扩张型无阀微泵泵腔结构中扩张微流道内流体的流动特性进行CFD仿真分析,得到扩张角度、雷诺数（Re）等参数对微流道中流体阻力损失系数的影响。仿真结果显示,对于任一确定的扩张角度和雷诺数,都对应一个最小阻力损失系数,但对于不同的扩张角度,阻力损失系数随雷诺数的不同呈明显的非线性依赖特征;扩张角度较小时,阻力损失系数随雷诺数的增大而减小,而当扩张角度较大时,阻力损失系数随雷诺数的增大而增大。     

超声波流量计及其在火力发电厂中的应用

火电厂中的循环水系统具有管径大、流速低等特点,常规测量仪器难以测准其流量,造成循环水泵电耗较大。通过分析两种不同类型时差法超声波流量计的基本原理,说明了现场应用超声波流量计可能遇见的问题,并对其常见故障和解决措施进行了归类分析。现场实际应用表明,使用超声波流量测量系统具有高集成度、反应速度快、测量准确度高等特点。     

Pressure drop during measurements in a liquid displacement gas flowmeter of improved design

An unnoticeable and sizeable error in the throughput measurement is detected in a liquid displacement gas flowmeter, constructed based on Stevenson's design. It is observed that as soon as the flow measurement is started, the pressure inside the burette reduces rapidly for first few seconds and afterwards it becomes constant. The reason for this pressure drop and its contribution to the magnitude of error in the measured throughput value is discussed. The root cause of this pressure change is found to be due to an initial delay in falling of the oil in the burette from the reservoir. To find out the magnitude of pressure drop, an experimental study is carried out using the 1000 and 500 cm³ burettes incorporated in the present flowmeter. As a result of this study it is found that the magnitude of pressure is ranging from 4 to 6 mbar, which to some extent depends on the initially trapped volume of the gas. Therefore, due to this sizeable pressure change all the advantages associated with this unique design of the apparatus are being lost. Hence, the measured throughput values with this apparatus require correction, the magnitude of which depends on the combined contribution of pressure change and the ratio of the trapped volume to the displaced volume. In the present case this correction is found to lie between 2% to 6% for the two burettes, though in general the magnitude of this correction depends on several factors as are being discussed in detail.