时差式超声流量计立体多声道模型设计

针对当前多声道时差式超声流量计空间对称式声道结构声道覆盖率较低,对不规则流场适应力较弱等问题,提出了立体多声道模型设计理论.推导出了满足期望覆盖率下的最少声道段数、各声道段与管道中心距离、声道数目及平面模型组合排列数量、单一声道的平面模型相邻声道段夹角的计算公式;进行了多声道拓扑结构设计;最后进行了算例设计和样机生产.实例计算与应用表明,文中提出的时差式超声流量计立体多声道模型设计方法具有可行性、先进性和实用性的特点.     

多声道超声气体流量计的建模与仿真

基于时差式超声流量计测量原理和Gauss-Legendre数值积分方法,建立了多声道超声气体流量计的数学模型．在建模过程中,根据瞬时流速以流速分布函数按面积积分的公式,推导出在弦向声道处的平均流速按声线积分的表达式,然后推导出在弦向声道处的平均流速加权求和的瞬时流速公式;应用Legendre多项式求解出高斯节点值和加权系数,即确定了各个声道的分布位置．以四声道交叉布置方式的超声气体流量计为例,通过Matlab仿真与误差分析,结果表明：在考虑流速分布的影响下,模型的测量误差不大于0．1％,验证了模型的正确性,因而多声道超声气体流量计完全能满足油气、天然气等气体在输送和分配计量中的精度要求．     

单声道超声流量计不同声道布置形式的流场适应性

流量计安装条件对其测量性能的影响是流量测量领域的一个重要问题.基于实流实验与数值仿真相结合方法,对单声道超声流量计的5种声道布置形式进行研究,对其在3种典型的阻流件(单弯头、双弯头、渐缩管与单弯头组合)下游的测量性能进行数值仿真,提出了流场敏感误差和流场敏感因子2个评价指标来表征超声流量计的流场适应性.结果表明:三角形声道布置方式对这3种非理想流场均有较好的适应性;超声流量计对流场的敏感程度与其声道反射次数没有必然联系,关键是合理布置声道位置.     

基于四声道超声流量计速度诊断参数的不确定度评估

通过分析超声流量计±0.809R/±0.309R四声道速度诊断参数,超声流量计初次校准与后续校准或现场安装使用中速度诊断参数的变化,使用相关的不确定度评估模型,估计可能的高斯风险校准传递不确定度.分别在安装和不安装整流器的条件下对超声流量计进行校准,分析不同条件下交叉四声道布置和单面四声道布置的诊断参数的变化,并对不同...     

多声道超声流量计在单弯管流场中的误差研究

通过单声道误差计算公式和误差统计权重系数的分析,得到多声道超声流量测量的误差计算公式,针对单弯管流场状况,计算不同安装角度下的对角式和平行式的多声道布置方式及不同安装位置的误差－角度关系及误差与管道粗糙度的关系。结果表明,每一种布置方式均有理论测量误差为零的安装角度,可通过选择合适的安装角度和位置来减小测量误差。若采用平行式的声道布置,则可通过选择0.4~0.6之间的弦位置来提高测量精度。     

18声道超声流量传感器模型及测量误差

单声道超声流量传感器在选定的流速剖面,采用声脉冲传播路径上流速获取流体线平均速度,从而积算体积流量。为提高超声流量传感器测量精度,对单声道超声流量传感器的测量误差和不确定性进行了深入分析,提出能够精确反映声程线速度的多声道测量方式。根据Gauss积分准则给出一种18声道超声流量传感器换能器结构布局,建立时差式双传感器超声流量测量理论模型。讨论安装角度、轴向位置、轴向角等对传感器性能的影响。该模型应用于某大流量水轮机效率模拟测量工程,测试试验结果与理论模型分析计算结果一致,测量精度显著提高。     

多声道超声波气体流量计声平面安装角度对测量影响的模型仿真和实验研究

采用计算流体力学(CFD)方法,建立90°单弯管道内气体流动的仿真模型,获得管道内流场分布情况,通过对声路上每个网格内声波传播时间逐个累计的方式模拟超声波流量计原理计算渡越时间。搭建超声波气体流量计量实验系统,通过实验验证仿真结果。研究结果表明:在90°单弯管道下游,随直管段距离增加,多声道超声波气体流量计的计量偏差逐渐减小。以90°单弯管下游10D位置安装的六声道超声波流量计为例,声平面角度变化使计量相对误差发生变化。相对于与弯管平面平行或者垂直安装的方式,与弯管平面倾斜安装能有效避开流速分布的低速区,降低计量误差。在实际应用中,当管道内流场分布非对称时,多声道流量计声平面安装角度的变化会影响流量计量效果。在阻流件下游安装多声道超声波流量计,需根据流场分布特点选择适当的声平面安装角度,降低非对称流速分布对精度带来的影响。     

梅山水库下游河道二维数值模拟研究

文章对梅山水库下游河道建立平面二维水动力学模型,并对计算流域进行贴体坐标变换.在生成的贴体坐标计算域里推导相关计算公式;利用有限差分法中的隐式、显式交替方向法(ADI法)对所建立方程进行求解.计算结果表明,模拟值与实测值基本吻合.     

矢量半径驱动的汉语普通话立体声道模型

为得到更加精确的声道共鸣特性,人们越来越关心说话时声道的结构及其形状变化。该文从MRI 3-D图像数据中提取了汉语普通话7个单元音[a]、[o]、[]、[i]、[u]、[y]、[e]的声道边缘、中线和矢量半径数据,并沿着声道中线从唇到声门等间距截取声道的36个截面,对于每个截面,根据矢量半径的大小使同一个位置的截面形状作线性过渡,从而建立用矢量半径驱动的汉语普通话立体声道模型。计算模型的共振峰并合成语音样本,在与自然语音对比的听辨实验中,该模型取得了较好的语音合成效果。     

同平面双弯头条件下A+K流量计前直管段长度的实验研究

A+K平衡流量计是针对航天飞机的主发动机液氧测量而设计发明的一种新型流量计,与其他的差压式流量计相比,这种新型流量计具有直管段短、精确度高、压损低、适用性广等优点.针对其直管段短的这一优点,对DN50、等效直径比分别为0.25与0.70以及DN100、等效直径比分别为0.25与0.65这4种结构的A+K平衡流量计在上游安装同平面90°双弯头时所需最短直管段长度进行了实验研究.通过对实验结果的定性和定量分析,最终给出上游安装同平面90°双弯头时A+K平衡流量计与双弯头之间所需的最短直管段长度.     

时差法超声波流量计的研究

当今在许多工业生产和科研活动中,流量测量是必不可少的。而超声波流量计以其非接触、易于安装维护的优点得到了广泛的应用。根据设计的具体情况,对时差式超声流量计的硬件电路进行了详细的分析,讨论了器件的选择和参数设计的问题,设计出单片机外围设计电路部分以及性能良好的接收发射电路。     

纺锤体流量计流场的数值模拟

介绍了一种新型的节流式差压流量计——纺锤体流量计,推导了差压式流量计的一般理论以及用于纺锤体流量计的具体形式,并对纺锤体流量计的流动特性进行了数值模拟.结果表明,在来流规则和畸变情况下,纺锤体等直径段部分均能很好地形成环形槽道流动,使测量重复性和精确度得到大幅提高成为可能;同时,由于完全避免了流动分离,与孔板流量计相比,压力损失与所得差压之比小得多,在高雷诺数下尤为明显.实验结果验证了数值模拟的可靠性.     

超声波流量计测流原理及应用研究

基于超声波在固体、液体以及气体中的声速特性、反射特性和衰减特性等理论,详细介绍了多普勒超声波流量计和时差式超声波流量计的测流原理、应用领域及应用实例.     

用于汽车稀释排气流量测量的锥形流量计特性

为实现稀释排气流量的精确测量,进行了锥形流量计的结构设计.建立锥形流量计流量的理论计算模型,编制了计算软件.应用Fluent计算流体动力学软件对锥形流量计进行流量仿真,并研究了锥体前后锥角大小、有无连接支撑杆以及气体温度等因素对流量计流量计量特性的影响.最后进行与标准临界文丘里喷嘴组的对比验证试验.结果表明,理论计算模型、仿真计算、试验验证的一致性较好,该流量计具有较高精度和稳定性,适合应用于汽车稀释排气流量测量.     

超声流量计探头安装入侵长度对测量影响的估算

侵入式探头对超声流量计流场产生扰动．探头扰动造成测量误差,制约非实流标定的发展．针对探头扰动提出简化模型,根据简化模型给出探头扰动误差估算方法．与DN500和DN100两种口径的多声路超声流量计实流实验结果进行对比,估算结果与实验结果相差最大不超过0．4％．实验结果表明,随超声流量计直径减小,探头扰动造成的测量负误差迅速增大．DN100多声路超声流量计中探头扰动造成的测量误差达到-5％,且误差随雷诺数的变化率比DN500多声路超声流量计大．     

一种特定人声道频率响应的精确的提取方法

提出了一种在浊音中切取相当基音长度的一段波形,用傅里叶变换求出谱线,多次填充构造精确声道频率响应函数的新方法.经过实验,证实此方法特别适合特定人的语音识别,也能较好合成出模仿特定人的语音.     

一种结合G.719编解码器的参数立体声音频编解码扩展方法

针对ITU-T G.719全频带音频编码标准尚不支持立体声压缩编码的问题,结合G.719编解码器提出并设计基于离散傅里叶变换（discrete Fourier transform,DFT）的参数立体声音频编解码扩展模块. 输入音频信号进行 DFT变换后在子带内提取相应的空间参数,并将左右声道下混为和声道;解码时,对和声道进行能量补充,分别运用等式法和基于Givens旋转的奇异值分解法（singular value decomposition,SVD）进行解码恢复. 测试结果表明,在G.719中合理设计参数立体声编解码可以获得较好的压缩效果,对于平缓的音乐,等式法比奇异值分解法可解码得到稍高的音质,且复杂度较低;对于变化较快的音乐,奇异值分解法可得到相对较好的音质,但复杂度较高.      

热线式空气流量计的测量技术

热线式流量计是一种可以直接测量空气质量流量的传感器.介绍了热线式空气流量计的基本原理,分析了恒流和恒温2种工作方式下测量电路的设计方法,推导出了2种工作方式的流量方程.研究了温度补偿方法和测量结果的处理方法,对所设计的热线式空气流量计进行了标定及输出结果的拟合,结果表明热线式空气流量计能够进行空气流量的精确测量.     

空间问题上埋式构筑物垂直土压力的测试与计算

针对空间问题上埋式构筑物,在现场设置了一组空间与平面问题的上埋式构筑物模型,进行垂直土压力测试对比,并以空间问题模型的有限元计算结果与实测值作了对比验证。结果表明,高、宽(或直径)比相同的空间问题与平面问题,前者的垂直土压力明显大于后者,从而验证了按弹性理论推出的计算公式的可行性。     

实体壳单元及其在动力显式有限元方法中的应用

将实体壳单元模型引入动力显式有限元方法,并采用假定自然应变方法消除剪切闭锁和梯形闭锁,利用平面应力假定改善厚向闭锁,通过共旋理论更新应力.对标准算例的计算及其与实体单元计算结果的对比显示,在相同计算模型条件下,实体壳单元模型较实体单元有更好的精度.利用实体壳单元对一段辊弯成型过程进行模拟.结果显示,采用实体壳单元可以有效缩小计算规模,提高计算效率.