涡轮流量计数学模型与优化设计

本文应用流体力学边界层理论,对涡轮流量计涡轮叶片受到的流体粘性阻力矩作了较详尽的理论分析,得到了粘性阻力矩的计算公式。公式表明,在层流流动时,粘性阻力矩与流量的3/2次方成正比;在湍流流动时与流量成13/7次方关系。从而导出了全新的涡轮流量计的数学模型。根据这一数学模型计算的涡轮流量计的特性曲线与实验结果甚为吻合。文中还提出了关于涡轮流量计临界雷诺数Re_(c1)的新概念。认为可以用Re_(c1)的值作为判别涡轮流量计特性曲线优劣的准则数,对仪表结构参数进行优化设计,以扩大仪表的量程比。     

在城镇燃气计量中内锥流量计与几种常用流量计的性能比对

<正>1概况及内锥流量计简介1.1概况比对测试项目为:(1)准确性(2)流量比(始动流量)(3)压力损失(4)阻流件影响等四项。分析比对项目为:城镇燃气计量中流量计的选用。测试流量以孔板为参照标准。事先对孔板环室节流装置进行了实流标定,不准确度为0.5%。其二次仪表,压力、差压的采集采用日本EJA系列变送器,温度的采集采用A级PT100铂电阻。数据采集采用了配置天然气孔板流量测量最新标准版本软件的工控机系统。参加比对试验的流量计为国内厂家生产的天然气计量常用的涡轮流量计、旋进旋涡流量计、罗茨流量计。1.2内锥流量计简介     

流体粘度对涡轮流量计性能影响的理论预测

流体粘度是影响涡轮流量计性能的主要因素之一。本文运用粘性流体力学原理对现有涡轮流量计理论模型进行了改进。根据新模型计算的流量计特性曲线与变粘度实验结果更为吻合,从而为解决工业生产中涡轮流量计测量结果的粘度修正问题提供了实用的方法。利用本文的研究结果还可预测仪表几何参数和来流速度分布等因素对涡轮流量计性能的影响,作为改进仪表设计的理论依据。     

流量计性能受流量稳定性影响实验

流量波动是影响流量计性能的重要因素之一.为了测试流量计测量性能受流量稳定性的影响,通过控制水泵转速模拟了10种不同的流量稳定性状况,对4种典型的流量计进行了测量性能实验.以仪表系数或流量系数相对偏差、线性度和重复性为评价指标.实验结果表明:流量计性能受流量波动影响的大小,不但与流量波动的幅度和周期相关,而且与流量计本身特性相关;均速管流量计流量系数发生偏移,测量重复性变差,流量系数与差压平方根的倒数成正比,测量时间内取流量平均和差压平均的方法不能减弱该影响;涡轮流量计在小流量点处仪表系数明显偏小,仪表系数发生偏移,线性度变差;电磁流量计仪表系数发生偏移,测量重复性变差;科氏质量流量计仪表系数发生偏移;对使用转换器的流量计,提高其信号采样频率和运算速度,可以提高流量计测量精度.     

涡轮流量计的应用

涡轮流量计是一种速度式流量仪表,由于具有测量精度高,反应速度快,测量范围广,价格低廉,安装方便等优点,被广泛应用于化工生产中。本文具体分析了涡轮流量计的原理、选型、安装、组态与校正、显示仪表、注意事项以及发展前景。     

供水行业中的流量计的使用

测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。本文就在实际测量中使用的流量计,如涡轮式流量计、超声波式流量计以及电磁式流量计在供水行业中使用的情况,从安装到具体使用等方面进行了一些比较。     

基于响应面法和正交试验的涡轮流量计优化设计

为降低流体黏度对涡轮流量计测量精度的影响,将涡轮流量计仪表系数线性度误差最小值作为目标函数,在运用计算流体力学（CFD）仿真的基础上,先通过Plackett-Burman设计筛选结构参数,并根据几何结构对目标函数的影响将其划分为两个等级,即显著影响因素和次显著影响因素;再通过Box-Behnken设计及响应面法对显著影响因素进行优化设计,分析结构参数间的交互作用,得到参数的最优设计点;最后在响应面分析基础上通过正交试验对次显著影响因素进行优化设计,得到最优参数组合。对最优参数组合的涡轮流量计进行试验研究,试验结果与CFD计算值吻合,仪表系数线性度误差由1.71%下降至1.59%,表明优化后的涡轮流量计测量精度得到了显著提高,基于响应面法和正交试验的优化方法可以用于涡轮流量计的结构设计。     

LCB-9400系列不锈钢椭圆齿轮流量计

该流量计系引进美国布鲁克斯(Brooks)仪表公司技术和设备制造的具有八十年代末国际先进水平的产品。流量计除有直读式计数器显示流量总量外,还可通过脉冲发讯器,将信号输入计算机或显示仪表实现流量的远距离显示和控制。它具有耐腐蚀、测量精度高、使用寿命长、压力损失小,适应性强、容易安装和维修等特点,广泛用于石油、化工、冶金、医药、制糖、食品等行业的生产过程和贸易计量。主要技术参数:(1)通径:∮15～80mm(1/2″～3″);(2)流量范围:0.01～90m~3/h;(3)精确度:0.2级～     

有关小口径累积式气体流量计设计的初步想法

针对目前医用浮标式氧气吸入器仅显示瞬时流量的问题,讨论了基于涡轮流量传感器的小口径累积式气体流量计设计的可行性,并从整体上进行了初步的电路设计描述。借助于涡轮流量计既有瞬时流量又有累积流量显示的特点,完全可以解决现存的问题,并依托先进的单片机处理技术,实现了对瞬时流量和累积流量的检测,还可以根据实际要求,对其加装微型显示及打印装置,从而对现用的浮标式氧气吸入器予以取代,方便地完成小口径累积式气体流量计的对氧气使用量的检测。     

蒸汽对涡街流量计计量特性影响分析

通过涡街流量计分别在以水为介质的水流量计量标准装置、以空气为介质的音速喷嘴法气体流量标准装置和以蒸汽为介质的蒸汽流量标准装置进行比对实验,测试了涡街流量计仪表系数和其介质的关系,实验结果表明3种介质条件下仪表系数存在规律性偏差,利用流体力学及卡门涡街原理,结合蒸汽独特的热力学性质,深入分析了蒸汽对涡街流量计计量特性造成计量性能影响的因素,对涡街流量计在3种介质下仪表系数存在规律性偏差实验结论进行了解释和分析,得到了蒸汽和空气流体条件下的计算拟合公式,并提出了系数修正的计算方法.     

焙烧炉煤气计量仪表的选用

通过对涡轮流量计、阿牛巴流量计、超声波流量计的测量原理、优缺点及运行情况的分析,阐明了涡轮流量计、阿牛巴流量计在煤气计量方面存在的缺陷以及采用超声波流量计的必要性。同时结合工作实践,对超声波流量计在使用过程中出现的问题及解决办法作了详尽的说明。     

利用双转子流量计确定燃油流量的方法及验证

燃油流量的准确测量对航空发动机性能计算有着重要的影响。在众多的流量计中,双转子燃油流量计有着传统单转子流量计难以比拟的优点,并具有广泛的工程应用前景。本文阐述了双转子燃油流量计的工作原理以及燃油流量计算方法。本文通过对某型发动机性能试飞中双转子燃油流量计的试验数据,得到的计算结果与供应商提供的结果进行比对,两者基本吻合,证明了该计算方法的正确性。     

涡轮流量传感器测量气液两相流的数值仿真与实验验证

以Fluent软件为工具,采用双流体模型,对涡轮流量传感器测量体积含气率低于10％的气液两相泡状流进行了数值仿真．提出了以仪表系数迁移量为评价涡轮流量传感器测量气液两相流性能的方法．通过对传感器内部流场的分析可知：随着入口体积含气率的增加,叶片吸力面侧、叶片尾缘附近的气相体积分数明显增加,导致传感器仪表系数迁移量明显增大．以现有传感器与改进传感器的仪表系数迁移量仿真值的对比为判定依据,对现有传感器进行了改进设计．在天津大学自动化学院气液两相流装置上进行了实验,验证了该改进设计的有效性.     

质量流量计在油田油井计量中的应用

介绍了科氏力质量流量计的组成;阐述了油井计量方案的选择,质量流量计在油井计量应用中的设计和选型;重点论述了质量流量计在苏丹大尼罗河石油公司油井计量中的应用,分析了出现的应用问题和相应的解决方法。     

一种新型数字污水计量方法研究

介绍了污水流量计的现状,分析了MFC感应式数字水位传感器,提出了一种新的污水计量方法。     

涡轮流量计的二元流动理论模型

本文应用二元边界层理论的动量积分关系式导出了作用于涡轮流量计叶片上粘性摩擦阻力矩T_(fb)的理论模型。并给出应用二元叶栅理论所获得的涡轮流量计驱动力矩T_d的表达式。计算表明作用于叶片上的粘性摩擦阻力矩的大小具有与驱动力矩相同的数量级。文章还应用流体力学基本理论给出了涡轮流量计的轮壳阻力矩T_(fh)、阻力矩T_(ft)、轴承阻力矩T_(fj)和轮壳端面阻力矩T_(fe)的计算公式。计算表明,叶顶其中轮壳阻力矩比其他阻力矩(除粘性摩擦阻力矩之外)均大一个数量级以上。文章又通过涡轮流量计的平衡方程式计算出涡轮流量计的仪表常数。结果表明,计算值与实测值甚为吻合。     

掺氢天然气管路结构对超声波流量计适应性计算流体力学仿真研究

氢气是实现降低温室气体排放的潜在能源载体。氢气输送是阻碍氢能大规模应用的薄弱环节。而掺氢天然气管路是实现氢气大规模、长距离、低成本输送的高效途径。但氢气掺入天然气会导致流速,压力等参数发生变化,影响超声波流量计的性能。因此,研究氢气和天然气的掺混过程及超声波流量计的适应性是很有必要的。本文构建T型管、单螺旋管、单螺旋+前收缩管掺混管路的三维模型,使用CFD方法分析管路结构和掺氢比对流场氢气浓度和混合气体速度分布规律的影响。通过比较,5%掺氢体积比时C型掺混管路为最佳模型,掺混均匀时的氢气摩尔分数约为4.92%;并分析超声波流量计的适应性,进而推荐具体安装位置。此研究内容为超声波流量计在掺氢天然气精确计量方面提供了参考。