【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,關(guān)于流量測(cè)量方面的方法已經(jīng)被各領(lǐng)域所采納。以孔板、噴嘴、文丘里管為代表的差壓式流量計(jì)已在流量檢測(cè)方面得到了成功應(yīng)用,然而孔板等差壓式流量計(jì)由于自身結(jié)構(gòu)上的不足——即采用中心收縮方式來(lái)獲得差壓的方法,帶有一些缺點(diǎn),如:量程比小、易磨損、壓損大等。針對(duì)上述不足,人們對(duì)測(cè)量裝置的優(yōu)化改進(jìn)工作一直在進(jìn)行。近些年來(lái),V錐流量計(jì)的出現(xiàn)使人們對(duì)差壓式流量計(jì)有了更新的認(rèn)識(shí)。它從根本上摒棄了流體向管道中心收縮的節(jié)流方式,而是利用同軸安裝在管道中的圓錐將流體收縮到管道內(nèi)管壁,通過(guò)測(cè)量此錐體前后差壓達(dá)到測(cè)量的目的。V錐流量計(jì)是國(guó)際上普遍看好的新一代差壓式流量計(jì)。據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)1、2、3、4介紹,它與傳統(tǒng)的差壓流量計(jì)相比具有突出的優(yōu)點(diǎn),即V錐流量計(jì)有較強(qiáng)的自整流功能,因此對(duì)于流量計(jì)的前直管段要求較短,可以實(shí)現(xiàn)在較小的空間內(nèi)進(jìn)行安裝;具有抗污能力強(qiáng),具有持久耐用的特點(diǎn);V錐流量計(jì)的壓力損失小可以降低能耗;V錐結(jié)構(gòu)并無(wú)可動(dòng)部件,使得V錐具有很好的重復(fù)性;V錐流量計(jì)的量程比寬,即它的線性度好,從而使其精度較高。V錐流量計(jì)具有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也存在著缺陷,由于V錐流量計(jì)內(nèi)錐型節(jié)流裝置通過(guò)懸臂安裝的方式固定在管道中心,工作時(shí)將承受很大的載荷以及流體的沖擊,若制造或安裝出現(xiàn)誤差使V錐承受很大的非對(duì)稱載荷,支撐部分承受很大的應(yīng)力和應(yīng)變,輕則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差,降低流量計(jì)的精度,重則會(huì)使V錐脫落降低流量計(jì)的使用可靠性。本文對(duì)V錐流量計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了可靠性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),使得優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)具備了更高的可靠性且整體的結(jié)構(gòu)更優(yōu)的特點(diǎn)。進(jìn)行V錐流量計(jì)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)前,需要對(duì)流量計(jì)的節(jié)流裝置進(jìn)行流體力學(xué)的模擬仿真,得到流體作用在錐形結(jié)構(gòu)上的壓力情況,接著進(jìn)行結(jié)構(gòu)的有限元分析,最后進(jìn)行的是可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文最后對(duì)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行流體的標(biāo)定分析,通過(guò)標(biāo)定后的流量計(jì)發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)與優(yōu)化前的流出系數(shù)相差|0.0005|,因此可以得出,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有影響到流量計(jì)的使用特性,同時(shí),本文也同時(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方法得出了,節(jié)流裝置尾部出現(xiàn)上下擺動(dòng)時(shí)對(duì)測(cè)量穩(wěn)定性的影響,當(dāng)波動(dòng)量在小的范圍內(nèi)時(shí),對(duì)測(cè)量穩(wěn)定性的影響較小;隨著波動(dòng)量的增加,對(duì)測(cè)量穩(wěn)定性的影響就越來(lái)越突顯。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH814

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本文編號(hào)：2566624