基于分支管的质量流量计的管道结构与流场仿真

摘要

随着现代工业生产的自动化程度越来越高，人们对流量的测量的要求越来越高。由于流量测量需要考虑的因素非常复杂，比如流体的类型、测量的环境条件、压力损失、流量范围、抗干扰性等因素。因此针对不同的测量因素要研究相应的测量方法。针对狭小空间、高温等恶劣环境中液体质量流量的测量具有非常高的科研价值。
　　本文提出了一种改进型热分布式质量流量计的管道结构，使改进后的管道能够应用于狭小空间。根据恒功率原理，利用Fluent对新型热分布式质量流量计的管道流场进行仿真，仿真得出不同流量下管道冷热端的温度，研究管道冷热端温差与管道中水的质量流量之间的关系。得出在一定流量范围内，冷热端温差与质量流量呈现二次变化关系。为了扩大流量量程，根据分支管测流法在热分布式质量流量计的基础上设计了六种不同结构的管道。通过Fluent分别对各种管道流场进行仿真，仿真得出每种管道中主管道与分支管中水的质量流量，通过分析它们之间的流量关系，得出每种管道中主管道与分支管中流量之间存在的关系。仿真结果表明，六种不同结构的管道中，a_1型和a_2型管道具有较宽的流量测量范围，更适用于热分布式质量流量计，这两种管道结构可以为热分布式质量流量计以及分支管测流法提供新的理论依据。

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1 绪论

1.1 本课题研究的背景、目的及意义

1.2 国内外的研究现状和发展动态

1.3 本课题的研究目标和主要内容

1.4 本文的整体结构及章节安排

2 热式质量流量计与分支管测流法

2.1 流体流动

2.2 流量测量

2.3 本课题研究的流量测量方法

2.4 本章小结

3 新型热分布式TMF的管道结构及流场仿真

3.1新型热分布式TMF的管道结构

3.2 管道流场仿真

3.3 仿真结果及数据分析

3.4 仿真结论

3.5 本章小结

4 分支管测流法流量计的管道结构及流场仿真

4.1新型分支管测流法流量计的管道结构

4.2 管道流场仿真

4.3 仿真结果

4.4 仿真结论

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 本课题的主要研究内容以及创新内容

5.2 本课题存在的问题以及研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢