單流束旋翼式戶用熱量表的性能研究.pdf

1、目前我國正在進行供熱體制改革，對熱量表的需求量極大，但國產(chǎn)熱量表的技術(shù)水平還相當?shù)停瑴y試精度和可靠性與國外產(chǎn)品相比還有相當大的差距。如何提高國產(chǎn)熱量表的自主開發(fā)能力，還有待于理論的指導(dǎo)和研究。本研究對適應(yīng)我國國情的單流束旋翼式戶用熱量表的性能進行了研究，給出了相關(guān)的研究結(jié)果，對熱量表的設(shè)計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)值模擬及實驗研究的方法，其中，理論分析滲透于數(shù)值模擬及實驗過程中，并對計算和實驗起指

2、導(dǎo)和補充作用。借鑒已有的旋轉(zhuǎn)機械的數(shù)值模擬經(jīng)驗，應(yīng)用計算流體力學軟件，對單流束旋翼式熱量表的內(nèi)部流場進行了三維數(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參數(shù)、基表內(nèi)部的關(guān)鍵部件對表內(nèi)流動的影響，找出相關(guān)規(guī)律。最后，通過實驗及理論分析來驗證數(shù)值模擬的計算結(jié)果。經(jīng)過綜合分析，給出熱量表設(shè)計安裝過程中的相關(guān)準則及注意事項。 本研究中所使用的單流束旋翼式戶用熱量表采用的是無磁式信號采集方式，通過對脈沖信號的測量，測得流量信號。

3、通過對測量的瞬時流量和溫度進行積分，得到所測量的熱量值。研究結(jié)果表明，介質(zhì)的溫度變化對熱量表的穩(wěn)定性影響較小，在一定的誤差范圍內(nèi)可以認為熱量表的脈沖當量為一定值，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的測量精度。葉輪的葉片數(shù)對脈沖當量也有一定的影響，葉片數(shù)太少，葉輪轉(zhuǎn)速過慢；而葉片數(shù)增多，對增加脈沖當量有一定的效果，但不宜太多。模擬

4、計算和實驗的結(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，會對熱量表的測量精度產(chǎn)生影響，為消除這些擾動的影響，需在熱量表前安裝適當長度的直管段。通過數(shù)值模擬計算及實驗研究知，當表前直管段長度≥4倍的管徑長度時，足可以保證熱量表的測量精度。本文對以上各影響因素進行了詳細的分析。熱量表內(nèi)部小尺寸的改變，對其測試精度也會有一定的影響，文中進行了簡略分析。另外，模擬計算及實

5、驗結(jié)果均表明基表前后的壓強損失與流量的平方成正比關(guān)系。當然，本文的研究工作也存在一定的局限性。在模擬計算中，對熱量表的計算模型進行了某些簡化處理，例如未考慮熱量表進口處的濾網(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，這可能會使計算結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差。另外，對小流量下的熱表性能研究的也比較少。對于熱量表其它方面的影響因素，由于時間原因，本文也未能深入研究，還有待于以后進一步研究。 本文針對單流束旋翼式戶用熱量表的性能研究為