基于渦輪流量計的低壓損寬量程小流量測量研究及應用.pdf

1、汽車電子燃油泵是汽車供油系統(tǒng)的關鍵零件之一。為了滿足汽車電子燃油噴射系統(tǒng)對燃油噴射量的精確控制，單位時間的泵油量及其穩(wěn)定性是汽車電子燃油泵重要的技術指標之一。在汽車電子燃油泵的開發(fā)設計和生產過程中，需要對其流量指標在不同供油壓力下進行準確測量。一般微型車汽車電子燃油泵的流量范圍為10~300L/h，工作壓力為300~400Kpa，屬于小流量范圍，測量過程中要求壓力損失小，而目前流量測量技術在汽車電子燃油泵的測量中存在小流量線性度差或壓力

2、損失大的問題。因此，研究一種低壓損小流量測量技術是滿足汽車電子燃油泵產品開發(fā)和生產的重要保障，具有重要的實用價值。
　　論文在對比分析目前各種流量測量方法的基礎上，指出渦輪式流量測量方法具有結構簡單、成本相對較低的優(yōu)點，在小口徑、小流量測量應用中更具有優(yōu)勢。因此，本文選擇渦輪式流量測量方案作為研究對象，研究滿足汽車電子燃油泵流量測量應用要求的流量測量方法。
　　論文利用流體力學原理建立了切向式渦輪流量計的數學模型及流體動力學

3、模型，并進行了CFD（Computational Fluid Dynamic）仿真分析。在仿真過程中，針對低流速仿真計算中誤差大的問題，采用分段仿真模型分析法，以2300的雷諾數值作為湍流與層流的分界點，分別選擇不同的湍流方程對不同流量的切向式流量計模型進行CFD計算，提高了仿真的真實性；針對現有的力矩平衡法在切向式流量計模型仿真計算中判斷耗時長、準確度不高的問題，提出對平衡位置進行力矩監(jiān)測的方法，獲得渦輪葉片的轉速與輸入流速的關系，達

4、到了降低仿真周期、提高準確度的目的。
　　仿真結果表明，切向式渦輪模型比軸向式渦輪模型具有更好的精度和測量線性度。因此，論文采用了以環(huán)形流動結構的切向式渦輪模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)軸向式渦輪模型的小流量測量的方案，并進行了切向式渦輪流量傳感器的設計；針對渦輪葉片長度及輸入噴頭口徑等重要參數，提出了優(yōu)化設計方法；針對某款微型汽車的電子燃油泵，利用本文提出的優(yōu)化設計方法設計并確定了一款切向式渦輪流量傳感器的具體參數。
　　最后，利用汽車電子