多探头热式气体流量传感器的设计与仿真

在组合铂膜探头的基础上,提出了一种多探头热式气体流量传感器的结构形式,运用FLUENT软件在不同直管段条件下对其所在的管道内的流场进行仿真研究.运用多传感器数据融合的方法对每个探头所在测量点的仿真流速值进行处理融合,并与单点仿真结果进行比较.仿真结果表明:在直管段长度较短,流场分布不规则的情况下,多探头流量传感器的测量精度明显比单个探头要高.     

节流装置如何面对ISO5167新标准

2003年ISOTC30公布了ISO5167新标准，再次提高了节流装置（孔板、喷咀…）前直管段长度，现场难以满足，对此，本文介绍了二种方法：①按ISOTC30推荐，采用流动调整器；②采用对前直管段要求不太高的环形通道节流装置，并介绍了它们的原理及特点。     

球阀开度对便携式超声波流量计测量精度的影响

为提高便携式超声波流量计在非标准安装条件下的校准能力,该文以球阀为扰流件,以便携式超声波流量计为研究对象,利用数值模拟与实流实验相结合的方法确定换能器在V型声程条件下的最优布置区域p,揭示了球阀开度K与前直管段长度L对测量精度的影响规律。结果表明,在K≥50%与p在定义基准位置d±10°偏差范围内,由L不足引入的测量误差通过修正,可保证测量精度在±1%以内,重复性在0.33%以内。该研究对提高便携式超声波流量计在非标准安装条件下的校准能力具有重要意义。     

优化排水直管段流量测量准确性的研究

研究排水直管段流量的测量精度问题。由于目前传统的测量方法不能有效地减小直管段安装角度造成的误差,导致流量测量的准确度较低。为了优化流量测量的准确性,流体力学湍流双方程理论,建立直管段湍流模型,采用计算流体力学软件Fluent仿真孔板前后压差随着排水直管段安装角度所产生的变化,并得出消除静压差后的流量定量值。仿真结果表明,随着流速增大,角度变化对流量测量准确性的影响越小。仿真结果证明,角接取压在整体测量方法中较为准确,是一种处理流量测量精度问题的有效方法。     

上游组合管件对内锥流量计性能的影响

利用常压气体作为流动介质,以流出系数平均相对误差、线性度和不确定度为评价指标,通过实流实验和仿真,研究内锥流量计管道适配性和上游组合管件对测量性能的影响.根据实验结果,为保证相对误差在可接受范围,给出对于不同形式的上游组合管件内锥流量计对前直管段长度的建议.结合仿真,在相同工况下对内锥流量计和传统孔板流量计节流区后部流...     

测量脏污流体的楔形流量计

ISO5167 2003[E]标准已经逐步在国内宣传、推广，但对于冶金工厂来说，现行关于流量测量的国标GB／T2624—93中所规定的直管段长度在很多安装场合都无法满足要求，更长的直管段要求更是摆在孔板面前的难题。除了采用新型流量仪表以外，在一些不是作为计量结算精确测量的场合，采用一些实用、可靠的非标仪表也是可以考虑的。本文介绍在我公司多种流体测量中正在使用的楔形流量计，该仪表有较多优点，同时还具有一定的节能效果，可以满足钢铁厂中绝大多数介质的流量测量。     

气体超声波流量计整流装置设计与仿真分析

针对超声波流量计易受管道内流态畸变影响的特点,设计了一款由叶片式起旋器、直管混合腔与蜂窝整直器构成的复合整流装置,加装在超声波流量计上游.运用大涡模拟方法对无/有双弯头+半开平板扰流条件下超声波流量计内部的流场进行仿真,分析了测量声道上的速度分布以及整流装置安装间距对其产生的影响,评估了整流装置的性能.结果表明,无整流...     

超声波流量计整流器设计及验证

针对时差法超声波流量计的测量准确度受管道条件影响较大的问题,采用在流量计前端加装整流器的方法,以减少因弯管等阻流件导致管道内出现的二次流、涡流等现象,从而满足计量准确度的要求。整流器由风扇式叶片、直管混合区和多孔管段三部分组成,风扇式叶片分别设计为8片、10片和12片三种形式。通过计算流体力学(CFD)数值仿真对管道内流速分布形态和线速度分布的一致性进行分析。仿真结果表明,整流器叶片数为12片时整流效果最佳。采用标准流量计法流量标准装置,对12片叶片的整流器的整流效果进行试验验证。试验结果表明:12片叶片的整流器不仅可以满足超声波流量计的测量准确度,而且可以缩短上游弯管与超声波流量计之间的直管段距离。超声波流量计在工商业等天然气运输管道中的应用具有明显的优势。     

弯管流量计的试验研究

本文在对上、下游直管段长度和取压位置不同的六种弯管流量计做了大量试验的基础上,分析了直管段长度和取压位置与流量系数的关系,并阐述了流量系数和其他因素的关系。     

楔形流量计在脏污流体测量中的应用

ISO5167∶2003(E)已经逐步在国内宣传、推广。对冶金工厂来说,现行国标GB/T2624-93中规定的直管段长度很多地方都无法满足,更长的直管段要求更是现行孔板面临的问题。除了采用新型仪表以外,在一些不是作为计量结算十分严格的场所,采用一些实用、可靠的非标仪表也是可以考虑的。介绍了冶金企业各种流体测量中正在使用的楔形流量计,该仪表使用时有较多优点,可以满足钢铁厂绝大多数介质的测量。     

弯管流量计测量特性的数值模拟与试验研究

为了优化弯管流量计的测量,综合运用流场数值模拟和实流标定试验两种方法,研究了弯管流量计的测量特性.在对安装有弯管流量计的流场数值模拟的基础上,根据压力分布特点确定了较优的取压口斜度;然后,在内径为100 mm的管道中用空气进行了实流标定试验.结果表明:为了增加差压测量的灵敏度和减小二次流对测量的影响,可将弯管流量计的取压口选取在与上游端面成45°夹角的地方;在试验范围内不同流量下,弯管流量计的流量系数都比较稳定,相对误差都介于±3%之间,能够满足大多数工业现场流量测量的要求.     

神经网络改进算法在超声波流量测量中的应用

由于液压系统中管路结构造成的紊流现象对传统超声波流量计的影响,文章在非充分发展流体的截面流速分布特点的基础上,提出采用多通道超声波测量方法获取流速信息,并将BP神经网络系统应用于流态识别和流量计算,通过对BP网络进行节点和阈值优化,提高了神经网络的识别精度;采用此方法不仅提高了超声波流量计对于非充分发展流体的检测能力,而且降低流量计在测量安装时对直管短长度的要求,增强了仪器的适应能力,具有广泛的工业应用前景。     

低液位非满管流量校准及其测量影响因素分析

管道粗糙度和流体黏度对流量测量有一定影响,为校准流量并分析其影响因素,运用FLUENT仿真软件对管道粗糙度、流体黏度进行模拟.建立粗糙度-平均流速、黏度-平均流速模型,搭建实验平台,验证模型建立的准确性,即外置U形连通管结合高精度激光测距仪精确测量管道内流体液位高度,管道上方通气管结合流速仪精确测量管道内流体平均流速,...     

前输出轴涡轴发动机高空台进气装置设计及验证

对某前输出轴涡轴发动机高空模拟试验进气装置进行了设计,通过三维数值仿真的方法对比分析了典型工况进气涡壳内有无整流装置情况下发动机进口的流场品质,确定在增加整流装置的情况下,发动机进口压力不均匀度小于1%,温度不均匀度小于1%。为降低进气装置压力损失,对进气装置进行了优化设计,仿真结果表明,在最大流量下,压损降低了30%。最后通过吹风试验验证了流场品质满足设计要求,解决了涡壳进气方式产生的流场畸变问题。同时将导管流量数据与导流盆流量数据进行对比,证明了导流盆测流量方案的合理性。该设计可在此类涡轴发动机高空模拟试验中推广运用。     

类S型皮托管及其测量特性研究

S型皮托管是工业过程中测量含尘气体最为常用的流速测量装置之一,但由于取压孔开口较大,对其测量会有一定的影响。为了减小取压孔引起的误差,并保持S型皮托管的优点,研究了一种新型的皮托管——类S型皮托管的测量特性。首先,根据对置有皮托管的流场数值模拟的结果,确定了较优管型的开口斜度;其次,在流速范围为15~50m/s的DN100风管中对类S型皮托管进行了实流标定实验。结果表明:在实验范围内,类S型皮托管的校准系数都比较稳定,并非常接近1,其相对误差为±4%,能够满足大多数工业现场介质流速测量的要求。     

基于CFD的锥管浮子流量计结构优化

针对量程上限为100m3/h的DN100金属锥管浮子流量计存在的压力损失大、稳定性差、加工难度大、造价高等问题,应用计算流体动力学(CFD)方法,设计并优化浮子流量计的结构参数.利用GAM-BIT的Size Function功能加密网格,提高计算精度,利用"浮子受力平衡度误差分析法"逐步调整入口流速,对浮子流量计的三维...     

Pressure field evaluation in microchannel junction flows through μPIV measurement

An experimental method for evaluating pressure fields in a microchannel flow was studied using μPIV measurement in conjunction with the pressure Poisson equation. The pressure error due to the influence of numbers of measurement planes, computational grids for solving pressure Poisson equation, and an experimental error in μPIV measurement was evaluated with respect to the exact solution of Navier–Stokes equation for straight microchannel flow. The mean velocity field in microchannel junction flows with bifurcation and confluence was measured by a μPIV system, which consists of a CCD camera and a microscope with an in-line illumination of white light from stroboscopes. The planar velocity fields at various cross-sections of the microchannel flow were measured by traversing the focal plane within a depth of focus of the microscope. The pressure contour in the microchannel flow was evaluated by solving the pressure Poisson equation with the experimental velocity data. The results indicate that the pressure field in the microchannel junction flow agrees closely with the numerical simulation of laminar channel flow, which suggests the validity of the present method.     

基于应变电测与虚拟仿真的结构故障诊断

为解决某型直升机主减速器悬挂装置疲劳试验中发生的试验件与工装断裂次序及试验有效性确定问题,采用有限元虚拟仿真与有限应变电测数据相结合的方法,通过进行不同故障情况下主减速器柔性悬挂试验系统的仿真分析,获得了试验系统在试验载荷下的应力应变场分布特性,并通过与试验过程中监控点的位移及应变电测结果验证对比,诊断出试验件与试验工装开裂的先后次序,实现了多裂纹产生情况下,主减速器悬挂装置疲劳试验过程中的故障诊断。