涡轮流量传感器叶前角对其性能的影响
涡轮流量传感器是一种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表配套可同于测量液体的流量和总量，用于广泛。涡轮流量传感器叶片角度对其性能有很大影响,改善传感器特性需要采用合适的角度.涡轮流量传感器的力学模型有两种,即动量模型和机翼模型.本题采用动量模型.叶片所受5种力矩的平衡成为分析叶片模型的基础;其中叶片角对叶片的阻力矩(摩擦力矩)的影响是很重要的.但由于设计、制造及其他原因,对涡轮流量传感器叶片角度基本使用平齐的入口边角.本文从基本模型出发,对涡轮传感器叶片进口角给出了4种状态,用CFD 方法对叶前角度的4种状态的流场进行了模拟计算,给出了速度、压力、漩涡角、网格雷诺数的流场分布及叶片压力面和吸力面受力、力矩的模拟计算值和轴线上的散点图.期望对叶片前端角度的影响有个定性和定量的分析,对选择合理的角度提供依据.文章通过对比分析最后得出结论认为，涡轮流量传感器对进口角比较敏感;进口角变化(引起冲角变化)从而引起边界层，摩擦力、压力、滑量变化;继而引起力矩变化;最终引起仪表系数变化;仪表系数能否保持线性，是衡量性能的重要指标;虽然涡轮流量传感器已经有了两个理论，如动量理论和机翼理论，但由于影响的因素很多，目前还不能完全依靠理论求解;CFD是求解流场的有力工具，目前还无法在动态情况测量传感器流场的情况下可以利用CFD方法求得其流场的多个参数;结合实验求得合理的进口角。CFD模拟流场是设计涡轮流量传感器的有效方法;叶轮进口角对涡轮流量传感器性能有很大影响;进口角<90，对传感器特性有利。
涡轮流量测量仪表 叶片角度 受力分析 传感器特性
王建中 王京安 党志勇
中国计量科学研究院 北京 100013 北京博思达新世纪测控技术有限公司 北京 100018 北京电子集团公司 北京 100018
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2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）