單流束旋翼式戶用熱量表的性能研究.pdf

1、目前我國(guó)正在進(jìn)行供熱體制改革，對(duì)熱量表的需求量極大，但國(guó)產(chǎn)熱量表的技術(shù)水平還相當(dāng)?shù)?，測(cè)試精度和可靠性與國(guó)外產(chǎn)品相比還有相當(dāng)大的差距。如何提高國(guó)產(chǎn)熱量表的自主開(kāi)發(fā)能力，還有待于理論的指導(dǎo)和研究。本研究對(duì)適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的單流束旋翼式戶用熱量表的性能進(jìn)行了研究，給出了相關(guān)的研究結(jié)果，對(duì)熱量表的設(shè)計(jì)及安裝具有一定的指導(dǎo)意義。 本文主要采用了理論分析、數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究的方法，其中，理論分析滲透于數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，并對(duì)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)起指

2、導(dǎo)和補(bǔ)充作用。借鑒已有的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的數(shù)值模擬經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)軟件，對(duì)單流束旋翼式熱量表的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。根據(jù)模擬結(jié)果分析葉輪的受力情況以及流動(dòng)參數(shù)、基表內(nèi)部的關(guān)鍵部件對(duì)表內(nèi)流動(dòng)的影響，找出相關(guān)規(guī)律。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)及理論分析來(lái)驗(yàn)證數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果。經(jīng)過(guò)綜合分析，給出熱量表設(shè)計(jì)安裝過(guò)程中的相關(guān)準(zhǔn)則及注意事項(xiàng)。 本研究中所使用的單流束旋翼式戶用熱量表采用的是無(wú)磁式信號(hào)采集方式，通過(guò)對(duì)脈沖信號(hào)的測(cè)量，測(cè)得流量信號(hào)。

3、通過(guò)對(duì)測(cè)量的瞬時(shí)流量和溫度進(jìn)行積分，得到所測(cè)量的熱量值。研究結(jié)果表明，介質(zhì)的溫度變化對(duì)熱量表的穩(wěn)定性影響較小，在一定的誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為熱量表的脈沖當(dāng)量為一定值，不隨溫度的變化而變化。調(diào)整葉輪室上蓋下方的調(diào)節(jié)肋板的角度，可以改變水流對(duì)葉輪旋轉(zhuǎn)的阻尼作用的大小，從而改變?nèi)~輪的旋轉(zhuǎn)速度，最終影響熱量表脈沖信號(hào)的測(cè)量精度。葉輪的葉片數(shù)對(duì)脈沖當(dāng)量也有一定的影響，葉片數(shù)太少，葉輪轉(zhuǎn)速過(guò)慢；而葉片數(shù)增多，對(duì)增加脈沖當(dāng)量有一定的效果，但不宜太多。模擬

4、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，比較合理的葉片數(shù)為6片或者7片。另外，在熱量表的安裝過(guò)程中表前需安裝一些控制閥及調(diào)節(jié)閥等，這些局部件的存在，會(huì)對(duì)熱量表的測(cè)量精度產(chǎn)生影響，為消除這些擾動(dòng)的影響，需在熱量表前安裝適當(dāng)長(zhǎng)度的直管段。通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究知，當(dāng)表前直管段長(zhǎng)度≥4倍的管徑長(zhǎng)度時(shí)，足可以保證熱量表的測(cè)量精度。本文對(duì)以上各影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析。熱量表內(nèi)部小尺寸的改變，對(duì)其測(cè)試精度也會(huì)有一定的影響，文中進(jìn)行了簡(jiǎn)略分析。另外，模擬計(jì)算及實(shí)

5、驗(yàn)結(jié)果均表明基表前后的壓強(qiáng)損失與流量的平方成正比關(guān)系。當(dāng)然，本文的研究工作也存在一定的局限性。在模擬計(jì)算中，對(duì)熱量表的計(jì)算模型進(jìn)行了某些簡(jiǎn)化處理，例如未考慮熱量表進(jìn)口處的濾網(wǎng)的作用以及流體與表殼和葉輪之間的流固耦合的影響等，這可能會(huì)使計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差。另外，對(duì)小流量下的熱表性能研究的也比較少。對(duì)于熱量表其它方面的影響因素，由于時(shí)間原因，本文也未能深入研究，還有待于以后進(jìn)一步研究。 本文針對(duì)單流束旋翼式戶用熱量表的性能研究為