一种基于内流速度剖面的涡轮流量计设计和性能评估方法
涡轮流量计作为速度式仪表,其响应情况受内部流动状态的剧烈影响,因而结合实际内部流场的特点设计合适的叶片构型就成为了涡轮流量计设计的一个重要的方法.本文通过粒子图像测速技术(PIV)测量了某特定设计构型的20mm口径涡轮流量计轮毂与传感器管道内壁之间的无量纲速度分布,并基于此速度分布分析了两种不同叶片螺旋角分布设计方案(直叶片方案和根据速度分布获得的扭曲叶片设计方案)对涡轮流量计响应的影响.并通过Thompson-Grey理论分析螺旋角分布与流场分布的差异对于涡轮流量各项性能的影响.结果表明与实际速度分布吻合较好的扭曲叶片设计与传统的直叶片设计涡轮相比,响应曲线的线性度稍有改进,更加易于启动.对于流速变化的响应速度明显缩短,而受机械摩擦阻力矩变化带来响应结果的变化也明显下降.进而本文提出了反映叶片设计速度剖面与实际速度剖面差异无量纲偏差流量Qe作为考核涡轮性能的方法,随着Qe的减小,涡轮流量计动态响应速度加快,抗干扰能力增强.因而,Qe可以作为评价涡轮设计与其对应流场符合程度的重要参数.
涡轮流量计 结构设计 速度剖面 抗干扰能力 动态响应速度
王鲁海 张桂夫 朱雨建 杨基明
中国科大近代力学系,合肥 230027
国内会议
贵阳
中文
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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）