基于黏性比例因子的锥形流量计最优锥角选择

锥形流量计的锥角参数是影响锥形流量计性能的重要参数,锥体前锥角和后锥角均有较大的取值范围,这造成供选择的锥角组合无限多。通过实验和传统的CFD仿真优化锥形流量计锥角工作量大,效率低。研究证明了锥角的变化引起的下游取压位置处的压力波动会导致锥形流量计流出系数的改变。根据流体力学本构方程理论定义了评价黏性应力对压力波动影响的黏性应力比例因子k1和k2,并得到结论:任一锥角组合锥形流量计下游取压位置处黏性比例因子k1和k2越大,锥形流量计的压力信号受到的干扰越大,对应的流出系数重复性和线性度误差越差,在低入口雷诺数状态下这种干扰尤为明显。基于黏性比例因子的具有不同锥角组合锥形流量计的性能预测结论是:β值在0.45~0.75的锥形流量计,前锥角为27.5°±2.5°,后锥角为65°±5°时锥形流量计的流出系数重复性和线性度误差好于其他的锥角组合。实验测试DN100口径,β值分别为0.45,0.5和0.65的9个不同锥角组合的锥形流量计,实验结论证明了基于黏性应力比例因子的锥形流量计锥角组合预测的准确性。     

阀门锥面密封锥角选择的理论探讨

分析了锥面密封副阀瓣的受力状态,推导出密封比压同轴向力和锥角之间的关系式,通过编程计算绘出了密封比压随半锥角的变化曲线,给出了锥面密封锥角选择的一般结论并进行了数学分析。     

拉深凹模的锥角制造与电火花加工

介绍了一种能够将毛坯压成锥形盘、翻边和拉成缸形的三道工序一次完成的拉深模具结构,并给出了拉深过程中相关参数的确定方法,提出了拉深凹模的电火花加工工艺和应用数据。     

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。     

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。     

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%。     

可控倒锥角微孔磨料流加工成形研究

运用fluent软件对微孔近壁面处的磨粒相对壁面的压强和速度进行分析计算,求得在微孔壁面处沿轴线方向的速度和压强,在轴向方向上微孔壁面处的速度变化不大,而在轴向方向上微孔壁面处的压强呈逐级递减的趋势,通过切削经验公式Preston方程计算得到磨粒在不同时间下对微孔长度方向上的材料去除量,与相同实验参数下的加工成形的倒锥角微孔进行对比,仿真结果与实际加工中的微孔的倒锥角相吻合。从而实现控制加工时间来实现不同微孔倒锥形角度的加工成形研究。     

影响锥形喇叭口密封性的有限元分析

为解决制动系统接头加注过程中出现的泄漏问题,将锥形接头的密封原理应用到泄漏原因分析中。首先,运用有限元分析软件ANSYS,建立了两组不同结构尺寸与接头密封性之间的关系,根据分析得到的结果,把每一组的接触状态分布图和位移矢量变形图进行了对比,找出了影响喇叭口接触密封性能的主要原因;然后,进行了生产工艺上的改进;最后,进行了密封性试验。研究结果表明,锥角差是影响密封性能的主要原因,并且改进后的喇叭口密封性能得到了显著提高。     

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。     

一种锥孔的锥角检测方法及检具设计

分析了带有锥孔零件的结构特点,阐述了快速判定锥孔的锥角是否合格的检测原理及其检具的设计及使用方法。对于带有锥孔的零件,特别是对于当锥孔处于零件中部时需判定其锥角是否合格的测量有一定的借鉴作用。     

The development of a multiphase flow meter without separation based on sloped open channel dynamics

The online continuous measurement of multiphase flow is one of the most key technologies which influences the development of oil industry in future. A new type of multiphase meter system is developed based on the open channel flow. The test pipe of the meter is slightly slopped to make the flow pattern mainly stratified flow. Based on the study of oil and gas flow dynamics in the open channel test pipe, the liquid metering model and gas metering model are deduced to calculate the gas and the liquid flow rate, the water cut is measured online by the principle of differential pressure. This device can work online without the separation of the production fluid. By the lab test and field application test, the results of the metering system show that the liquid flow rate errors are within ±5%, the gas flow rate errors can be within ±5%, and the water cut absolute error is within ±2%, which can meet the demands of the field flow rate measurement.     

Amplification effect of redistribution from elliptic relaxation equation with Reynolds stress model in rotating flow

A new elliptic relaxation operator that is able to correct the erroneous increase of the redistribution from the original one suggested by Durbin [J. Fluid Mech. 249], is developed by using an inhomogeneous correction to its source term. In this work the amplification of the redistribution arising from the original model is investigated in detail by using DNS analysis. It is shown that the amplification effect extends the near-wall layer into the wake layer as well as the logarithmic layer. Also, it can be seen that the remedy of all modified neutral operators proposed so far is limited only in the logarithmic layer. However, the behavior of the present operator can be significantly improved in the overall region without amplification of the redistribution. The computational results for the new operator agree quite well with the DNS/LES data without using any ad hoc additional term in the governing equations in order to obtain a rotating effect.     

基于多尺度加权形态网络的燃气流量计健康状态评估

燃气流量计是天然气贸易计量的重要仪器,而其健康状态的改变会造成计量偏差。为了减少燃气企业的经济损失,本文提出了一种基于多模态数据扩充、形态学特征学习和多尺度自适应加权形态学网络的燃气流量计健康状态评估方法。首先,采用基于Wasserstein距离和谱归一化的ACGAN算法进行数据扩充。其次,针对燃气流量计振动信号数据的复杂性和噪声影响,提出了一种基于平均帽变换的形态学方法提取信号的正负脉冲信息。最后,针对非平稳、变工况的工业条件,引入多尺度自适应加权形态学网络,采用具有不同结构元素尺度的多个分量来分别提取脉冲信息,并利用自适应加权融合来增强提供强脉冲分量的尺度。通过实验结果表明,所提出的方法对燃气流量计健康状态评估的准确度超过94%。该方法对实际燃气贸易计量有重要的应用价值。