正壓法音速噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置溫度測量研究.pdf

1、音速噴嘴,又稱文丘里噴嘴,廣泛地應(yīng)用于石油、化工、天然氣、節(jié)能、環(huán)保、航空、航天等各領(lǐng)域,是氣體流量中常用的傳遞標(biāo)準(zhǔn),也可直接用于流量測量?；谝羲賴娮斓臉?biāo)準(zhǔn)裝置目前分為正壓法和負壓法兩種,負壓法國內(nèi)外學(xué)者研究較多,正壓法由于成本高以及前端系統(tǒng)復(fù)雜等因素研究較少,但可用于不同壓力條件下的流量計檢定,更接近儀表工況,容易達到較大的流量范圍,因而具有研究價值。
　　由噴嘴計量原理知,上游滯止壓力和滯止溫度的穩(wěn)定及準(zhǔn)確計量對于標(biāo)定至關(guān)重

2、要,正壓法噴嘴的上游一般有體積較大的滯止容器,管線和滯止容器壓力變化較快且可以準(zhǔn)確測量,但溫度變化較慢,滯止容器溫度存在一個快速下降再回升的過程,中間涉及復(fù)雜的傳熱學(xué)知識,標(biāo)定過程中需確定溫度穩(wěn)定后再開始實驗?，F(xiàn)有的Pt鉑電阻溫度傳感器響應(yīng)時間常數(shù)較大,難以準(zhǔn)確跟蹤這個快速的溫度變化過程,無法得知準(zhǔn)確的溫度穩(wěn)定時間。本文基于天津大學(xué)正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置,通過理論分析建立了滯止容器的溫度變化模型,并通過實驗以及仿真的方法驗證了理論模型的正確性,

3、預(yù)估出了溫度變化的過程,確定了溫度穩(wěn)定時間,并分析了這個時間Pt熱電阻溫度計的測量誤差。最后從裝置不確定度角度分析出測溫的允許誤差,若在在真實溫度穩(wěn)定時即開始實驗,小流量時可滿足裝置精度,大流量時誤差會超出裝置精度范圍,所以本文還設(shè)計出一種動態(tài)溫度補償模型,對傳感器輸出進行實時校正,減小動態(tài)測量誤差。本文還用Fluent仿真的方法對滯止容器溫度分布做了詳細分析,認(rèn)為溫度分布對測溫的影響較小可忽略不計。最后本文還設(shè)計出了一套正壓法滯止溫度