本文關(guān)鍵詞：氣體超聲波流量計非理想流場分析與補償方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在天然氣計量領(lǐng)域,氣體超聲波流量計相較于傳統(tǒng)的流量計(孔板、渦街、渦輪等)以其寬量程比、高可靠性、高計量精度、低壓力損失以及無機械活動部件等優(yōu)點廣泛應用于西氣東輸管網(wǎng)、城市門站以及燃氣儲配站等天然氣貿(mào)易計量場合。于此同時,國內(nèi)的氣體超聲波流量計市場長期被外資企業(yè)所壟斷。這些天然氣儀表價格昂貴,而且能源行業(yè)是關(guān)系國計民生的重要行業(yè),因此自主研發(fā)其核心設(shè)備實乃必須,具有極其重要的戰(zhàn)略意義。氣體超聲波流量計的研發(fā)難點主要集中在信號檢測與處理、基本元器件的研制以及流場分析與補償方法三方面。本論文的研究內(nèi)容主要是流場分析與補償方法。本文首先針對典型非理想流場進行數(shù)值仿真,進而設(shè)計出針對DN100管徑的聲道布局。在分析了大量的仿真結(jié)果后,提出了提高表體計量精度的方法,即分別從計算模型的優(yōu)化以及對流場的優(yōu)化兩方面來進行考慮,其主要內(nèi)容如下：1.典型非理想流場的數(shù)值仿真與測量分析。本文首先根據(jù)國內(nèi)外的檢定標準確定了重點針對空間三維雙彎管模型開展研究。以設(shè)計流場適應性強的表體為目的,結(jié)合低功耗要求以及換能器實際尺寸帶來的安裝要求等限制條件,設(shè)計出針對DN100管徑的弦向聲道與徑向聲道共存的四聲道布局。2.修正系數(shù)線性擬合法的設(shè)計與實驗驗證。本文對空間三維雙彎管模型進行數(shù)值仿真,在分析不同速度以及距雙彎管出口不同位置處的聲道線的速度信息,發(fā)現(xiàn)弦徑比與修正系數(shù)的值存在線性擬合關(guān)系。以此為基礎(chǔ),提出修正系數(shù)的線性擬合法,并將該方法應用到數(shù)值仿真以及現(xiàn)場試驗中進行驗證。3.整流器的設(shè)計與實驗驗證。為了提高表體的計量精度,除了改進計算模型之外,本文還通過使用整流器的方法來改進測量表體前端的流場環(huán)境。整流器的選用,使得流體域通過計量表體的流場較為平穩(wěn)。本文自主研發(fā)了新型的整流器,并建立三維模型在ANSYS中進行仿真驗證,此外,自制了整流器實物,將其應用到現(xiàn)場實驗中,來判斷其是否符合使用要求。
【關(guān)鍵詞】：氣體超聲波流量計 流場補償 ANSYS分析 修正系數(shù) 整流器
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH814.92
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-34
• 1.1 引言10-13
• 1.1.1 氣體超聲波流量計的基本測量原理10-12
• 1.1.2 氣體超聲波流量計的文獻綜述12-13
• 1.2 氣體超聲波流量計流場分析與補償方法概述13-21
• 1.2.1 管道流量系數(shù)計算方法概述15-19
• 1.2.2 整流器概述19-21
• 1.3 課題的研究背景與意義21-23
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-31
• 1.4.1 權(quán)重系數(shù)計算方法現(xiàn)狀25-27
• 1.4.2 修正系數(shù)計算方法現(xiàn)狀27-28
• 1.4.3 整流器發(fā)展現(xiàn)狀28-31
• 1.5 本課題的主要內(nèi)容與創(chuàng)新點31-34
• 2 典型非理想流場的數(shù)值仿真與測量分析34-52
• 2.1 典型非理想流場的仿真執(zhí)行與數(shù)據(jù)處理34-44
• 2.1.1 仿真模型的選用35-37
• 2.1.2 三維模型的建立37-38
• 2.1.3 計算網(wǎng)格分析38-41
• 2.1.4 仿真執(zhí)行與后處理41-44
• 2.2 超聲波流量計的聲道設(shè)計44-51
• 2.2.1 氣體超聲波流量計聲道原理分析44-48
• 2.2.2 聲道布置具體設(shè)計48-51
• 2.3 本章小節(jié)51-52
• 3 修正系數(shù)線性擬合法的設(shè)計與實驗驗證52-66
• 3.1 修正系數(shù)的線性擬合法概述52-54
• 3.2 修正系數(shù)線性擬合法的仿真分析及驗證54-61
• 3.3 修正系數(shù)線性擬合法的現(xiàn)場試驗驗證61-65
• 3.4 本章小節(jié)65-66
• 4 整流器的設(shè)計及實驗驗證66-82
• 4.1 整流器的研發(fā)與設(shè)計66-68
• 4.2 整流器的數(shù)值仿真與分析68-77
• 4.2.1 整流器的數(shù)值仿真68-73
• 4.2.2 整流器的仿真的結(jié)果分析73-77
• 4.3 整流器的實驗驗證分析77-80
• 4.4 本章小節(jié)80-82
• 5 總結(jié)與展望82-84
• 5.1 論文總結(jié)82-83
• 5.2 論文展望83-84
• 參考文獻84-88
• 作者簡歷88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李芳;李艾華;吳朝軍;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進算法在超聲波流量測量中的應用[J];計算機測量與控制;2008年02期

2 劉加永;邵高平;沈延;劉勇;;基于瞬態(tài)特征的陣列聲波換能器組性能匹配的算法[J];計算機工程與設(shè)計;2008年14期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 桂永芳;相關(guān)法超聲波流量計二次儀表的研究[D];浙江大學;2004年

  本文關(guān)鍵詞：氣體超聲波流量計非理想流場分析與補償方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：351008