V錐流量計(jì)的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、分類號(hào)：分類號(hào)：TH122單位代碼：單位代碼：10190研究生學(xué)號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：201301005密級(jí)：無密級(jí)：無碩士學(xué)位論文V錐流量計(jì)的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)StructuralreliabilityoptimizationdesignofVconeflowmeter研究生姓名：都吉龍研究生姓名：都吉龍專業(yè)：機(jī)械工程專業(yè)：機(jī)械工程指導(dǎo)教師姓名：馬風(fēng)雷指導(dǎo)教師姓名：馬風(fēng)雷指導(dǎo)教師職稱：教授指導(dǎo)教師職稱：教授2016年4月碩士學(xué)位論文I摘要摘

2、要隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，關(guān)于流量測量方面的方法已經(jīng)被各領(lǐng)域所采納。以孔板、噴嘴、文丘里管為代表的差壓式流量計(jì)已在流量檢測方面得到了成功應(yīng)用，然而孔板等差壓式流量計(jì)由于自身結(jié)構(gòu)上的不足——即采用中心收縮方式來獲得差壓的方法，帶有一些缺點(diǎn)，如：量程比小、易磨損、壓損大等。針對(duì)上述不足，人們對(duì)測量裝置的優(yōu)化改進(jìn)工作一直在進(jìn)行。近些年來，V錐流量計(jì)的出現(xiàn)使人們對(duì)差壓式流量計(jì)有了更新的認(rèn)識(shí)。它從根本上摒棄了流體向管道中心收縮的節(jié)流方式，而是利用同軸

3、安裝在管道中的圓錐將流體收縮到管道內(nèi)管壁，通過測量此錐體前后差壓達(dá)到測量的目的。V錐流量計(jì)是國際上普遍看好的新一代差壓式流量計(jì)。據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)1、2、3、4介紹，它與傳統(tǒng)的差壓流量計(jì)相比具有突出的優(yōu)點(diǎn)，即V錐流量計(jì)有較強(qiáng)的自整流功能，因此對(duì)于流量計(jì)的前直管段要求較短，可以實(shí)現(xiàn)在較小的空間內(nèi)進(jìn)行安裝；具有抗污能力強(qiáng)，具有持久耐用的特點(diǎn)；V錐流量計(jì)的壓力損失小可以降低能耗；V錐結(jié)構(gòu)并無可動(dòng)部件，使得V錐具有很好的重復(fù)性；V錐流量計(jì)的量程比寬，

4、即它的線性度好，從而使其精度較高。V錐流量計(jì)具有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也存在著缺陷，由于V錐流量計(jì)內(nèi)錐型節(jié)流裝置通過懸臂安裝的方式固定在管道中心，工作時(shí)將承受很大的載荷以及流體的沖擊，若制造或安裝出現(xiàn)誤差使V錐承受很大的非對(duì)稱載荷，支撐部分承受很大的應(yīng)力和應(yīng)變，輕則會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)誤差，降低流量計(jì)的精度，重則會(huì)使V錐脫落降低流量計(jì)的使用可靠性。本文對(duì)V錐流量計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了可靠性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)具備了更高的可靠性且整體的

5、結(jié)構(gòu)更優(yōu)的特點(diǎn)。進(jìn)行V錐流量計(jì)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)前，需要對(duì)流量計(jì)的節(jié)流裝置進(jìn)行流體力學(xué)的模擬仿真，得到流體作用在錐形結(jié)構(gòu)上的壓力情況，接著進(jìn)行結(jié)構(gòu)的有限元分析，最后進(jìn)行的是可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文最后對(duì)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行流體的標(biāo)定分析，通過標(biāo)定后的流量計(jì)發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)與優(yōu)化前的流出系數(shù)相差|0.0005|，因此可以得出，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)并沒有影響到流量計(jì)的使用特性，同時(shí)，本文也同時(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方法得出了，節(jié)流裝置尾部出現(xiàn)上下擺動(dòng)時(shí)對(duì)測量穩(wěn)定性的