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《天津大学》 2011年
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浮子流量传感器结构优化与粘度影响研究

朴立华  
【摘要】:浮子流量传感器结构简单、成本低廉、使用方便、工作特性稳定、应用面广,特别是金属管浮子流量传感器,工作可靠,是过程控制领域重要的流量仪表之一。寻求有效手段优化浮子流量传感器的结构以改善其性能,以及探求浮子流量传感器的粘度影响规律等问题一直是众多专家学者所关注的重点问题,本论文从这两个方面对浮子流量传感器进行了研究。 对设计与优化大口径锥管浮子流量传感器的结构和几何参数的方法进行了研究,以DN100和DN200短管型金属浮子流量传感器为例,详细介绍了对其进行优化设计的研究工作;利用CFD方法对不同结构的孔板浮子流量传感器进行比较和分析,设计了线性度好、压力损失小的双锥形孔板浮子流量传感器;提出根据线性度转折点处流量与量程上限的比例关系确定双锥形浮子锥台高度和锥台连接处直径的方法;以DN100孔板浮子流量传感器为例,给出了双锥形结构的最优参数。 依据粘性流体力学的边界层理论及流动阻力理论,考虑粘性摩擦力对浮子的作用,从理论上分析了影响孔板浮子流量传感器体积流量的因素;采用理论分析与CFD数值计算相结合的方法,研究了流体温度变化对金属管浮子流量传感器测量性能的影响;在可变温油装置上对孔板浮子流量传感器进行实验研究,给出了粘度影响公式的一般形式及DN25孔板浮子流量传感器的解析公式;利用CFD方法从微观流场的角度研究了孔板浮子流量传感器的粘度影响机理,提出了利用CFD方法对其进行研究时的临界雷诺数及不同雷诺数下的粘度模型。 采用模块化思想设计了浮子流量传感器通用仿真平台。该平台自带建模和计算所用的全部jou文件以及浮子流量传感器结构参数数据库,能够根据流体属性自动计算前直管段Re数并正确选择粘度模型,可读性强,操作简单。 浮子流量传感器结构优化和粘度影响研究中所应用的方法,可拓展到其他类型流量传感器的设计和研究中。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP212

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王军朋;浮子流量传感器粘度影响研究[D];天津大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙立军;降低涡轮流量传感器粘度变化敏感度的研究[D];天津大学;2004年
2 苏锋;减小流体粘性对浮子流量传感器测量影响的研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 黄楠;智能金属管浮子流量计电子信息处理系统的研制[D];天津大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 谢素明;李晓峰;兆文忠;李娅娜;;CAE建模与工程验证[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
7 严普强;;动态测试中测量不确定度刍议[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 刘凯礼;李博;雷雨冰;张堃元;;宽高比对二元高超声速进气道性能的影响研究[A];第一届高超声速科技学术会议论文集[C];2008年
9 胡海洋;季辰;刘子强;白鹏;;大展弦比机翼亚声速静气动弹性数值计算研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
10 吴海燕;汪洪波;孙明波;张顺平;;超声速燃烧凹腔剪切层大涡模拟仿真及NPLS实验研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 张大明;输煤巷道煤尘运移规律及治理技术研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
9 邹华志;河网、河口及海岸整体联解数值模式及其在珠江口咸潮上溯研究的应用[D];中国海洋大学;2010年
10 黄燕;碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春霞;倾斜巷道中风流方向对瓦斯分布与瓦斯积聚的影响[D];河南理工大学;2010年
2 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
3 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
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5 尹玉鹏;高原矿井适宜通风方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 张彦奇;超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析[D];山东科技大学;2010年
7 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
8 李庆亮;轴流式转子轮毂关键部位的有限元分析[D];山东科技大学;2010年
9 张传晖;煤矿架空乘人装置的系统研究[D];山东科技大学;2010年
10 郭晓斌;罗茨鼓风机低噪声结构与内流数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朴立华;张涛;马艳芳;王军朋;;基于CFD的锥管浮子流量计结构优化[J];传感器与微系统;2011年03期
2 熊莉芳;林源;李世武;;-湍流模型及其在FLUENT软件中的应用[J];工业加热;2007年04期
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4 郑荣根,吴安意,张庆海;介质粘性对转子流量计示值的影响及其修正[J];上海机械学院学报;1990年04期
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8 张学庆;流量测量的意义及流量传感器的现状[J];石油化工自动化;2005年05期
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10 徐英,刘正先,张涛;浮子流量计三维湍流流场的数值研究[J];天津大学学报;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙立军;降低涡轮流量传感器粘度变化敏感度的研究[D];天津大学;2004年
2 苏锋;减小流体粘性对浮子流量传感器测量影响的研究[D];天津大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘金川;比例测量原理的电容角位移传感器的研究及其应用[D];天津大学;2004年
2 位会兰;磁阻式浮子位移测量技术的研究[D];天津大学;2007年
3 王斌;基于MSP430的低功耗数字涡街流量计研究[D];天津大学;2009年
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4 唐锟;韦先霜;王双保;;基于红外流量传感器的客流监测系统的设计[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
5 胡均万;;冲击式谷物流量传感器的冲击特性有限元分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
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7 胡述记;郑志彬;杨朝霞;赵士均;;全自动节能型热水供应装置的设计应用[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
8 王会明;吕钊钦;侯加林;;喷射流量传感器的研制[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 卫开夏;非满管电磁流量传感器若干关键技术研究[D];上海大学;2009年
8 陈坚祯;一种新型多电极插入式电磁流量传感器及其基础研究[D];上海大学;2009年
9 吕晓红;新型呼出气冷凝液收集器的开发及其在临床中的应用研究[D];吉林大学;2008年
10 唐俊;预测煤巷突出危险性的连续流量法研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王军朋;浮子流量传感器粘度影响研究[D];天津大学;2012年
2 程颖;热膜式流量传感器设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 芦琦;基于测热式原理的集成微流体流量传感器的设计、制作及信号处理[D];上海交通大学;2011年
4 刘宇;矿用明渠超声波流量传感器的设计与实现[D];西安科技大学;2012年
5 刘金川;比例测量原理的电容角位移传感器的研究及其应用[D];天津大学;2004年
6 任晓峰;华汇公司水流量传感器营销策略研究[D];西南财经大学;2003年
7 姚文娟;基于光纤布拉格光栅的流量传感器研究[D];大连理工大学;2012年
8 朱昊;CMOS集成二维风速传感器的研究[D];东南大学;2004年
9 常立丽;基于光纤传感的流量测量系统研究[D];山东大学;2012年
10 赵聪;一种基于轴封膜片结构的光纤Bragg光栅靶式流量传感器[D];昆明理工大学;2009年
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