涡量分布涡量的大小能够表征计量阀门内部旋涡的强度，  鼎湖出租路灯车, 鼎湖租赁路灯车, 鼎湖路灯车价格  被定义为流体在管路中流动速度矢量的旋度，涡量云图能够清楚地展示计量阀门内部旋涡的分布情况，在不同阀门开度下，流出计量阀门套筒调节阀流体的涡量云图，可以清楚地看出：（1）流体流经套筒调节阀和旋进旋涡流量计起旋器时的流动最复杂，这些区域的涡量较其它区域的涡量也比较高。（2）由于套筒调节阀的作用，改变了流体的流动状态，流体从阀门节流窗口流出到达套筒调节阀出口段时就已经伴随着高的旋涡，当增加内部直管道后，旋涡强度随着流体的流动不断降低。（3）旋涡的强度与阀门开度有关，阀门开度越小，旋涡强度越强，并随着阀门开度的增加，旋涡强度有一定的减弱，其主要原因是：进口速度相同，在阀门小开度下，从阀门节流窗口流出的流体速度越大，在阀门节流窗口的出口位置就形成了高压区和低压区，从而产生了旋涡。（4）从套筒调节阀流出的高涡量流体影响了旋进旋涡流量计内部的涡量分布，当阀门开度为10%时，计量阀门Ⅰ流量计内部的涡量明显高于改进后计量阀门流量计内部的涡量，虽然增加直管道后能有效地降低旋涡强度，但流量计进口端的流体依然伴随着旋涡。（5）当流体流出套筒调节阀后，在套筒调节阀出口端管道内的旋涡是最强的，同时也使旋进旋涡流量计起旋器附近产生高强度的旋涡，但是，在套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间增加了直管段后，进入到旋进旋涡流量计流体的旋涡强度有一定程度的减弱，直管段长度越长，对于降低旋涡强度的作用越明显。

      我们可以看出：（1）进口速度相同的情况下，流体流过的过流断面面积越小，产生的速度也就越高，当阀门开度为10%时，此时的过流断面面积最小，因此流体从套筒调节阀流出时产生的速度也就越高，当阀门开度不断增加时，过流断面面积不断增加，阀门出口处的速度也有所降低。（2）套筒调节阀的出口速度直接影响了旋进旋涡流量计的内部流动，当阀门开度为10%时套筒调节阀对旋进旋涡流量计的影响最为明显，旋进旋涡流量计进口位置的速度较高，致使旋进旋涡流量计内部的速度也较高。随着阀门开度的增大，流出套筒调节阀的流体速度不断降低，对旋进旋涡流量计的影响也逐渐变小。（3）当阀门小开度情况下，对于计量阀门Ⅰ来说，流体从套筒调节阀流出时候的速度比较高，也就间接地给旋进旋涡流量计来流的流体一个加速47度，从而提高了旋进旋涡流量计内部的流速，使压力脉动频率增大，计量误差呈现正偏差；但增加了计量阀门内部直管道后，流出套筒调节阀的流体的速度随着在直管道中的流动而降低，对旋进旋涡流量计的压力脉动频率的影响也逐渐降低，计量误差逐渐减小；当计量阀门内部直管道长度增加到一定值时，流体到达旋进旋涡流量计入口端时，流体的速度较小，并伴随着旋涡，致使计量阀门的计量误差呈现负偏差，这也是图4.3（e和f）在阀门开度为10%时，计量阀门的计量误差呈现负偏差的主要原因。（4）流出套筒调节阀的流体流动是非常复杂的，并伴随着旋涡，增加了套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的直管段对流出套筒调节阀的流体起到了稳流的作用，直管道长度越长，流体在直管道内的发展也就越充分。当阀门开度为100%直管道长度为200mm时，旋进旋涡流量计进口的来流已变得比较均匀。所以增加套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的直管道，在一定程度上提高了计量阀门的计量精度。

      对计量阀门流量计上游的来流速度进行定量分析，得到了图来流速度随管道长度变化规律图，可以看出：增加计量阀门内部直管道后，计量阀门流量计上游的流体速度逐渐趋于稳定状态。但当阀门开度为10%时，管道长度的增长使计量阀门流量计上游的流体速度低于管道中平均速度，此时计量阀门的计量误差呈现负偏差。同时也验证了图4.5的结论。图4.6计量阀门流量计上游来流速度4.3本章小结本章通过数值模拟和实验研究相结合的方法为提高计量阀门的计量精度对其进行了改进研究。通过研究分析我们得到了以下结论：（1）通过对改进后计量阀门流量计监测位置处的压力脉动分析发现，增加套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的直管道后，能够促使计量阀门流量计处的压力脉动趋于稳定的49周期脉动，并随着直管段长度的增加，对压力脉动的稳定效果越明显。在大多数情况下，计量阀门内部直管道的引入提高了计量阀门的计量精度，但是当阀门开度为10%、进口速度为6m/s时，随着直管道长度的增加，计量阀门的误差呈现负偏差。因此，对于不同的工况，应该选择合适的管道长度。通过对比数值模拟和实验研究得到的计量阀门误差曲线证明了结果的准确性。（2）通过研究分析直管道长度的增加对计量阀门内部流动特性的影响，着重分析了在10%、50%和100%三个不同阀门开度下计量阀门的内部流动状况。增加计量阀门内部直管道主要是使流出套筒调节阀的流体能够得到充分的发展，通过计量阀门的涡量分布图和速度矢量图发现，增加了套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的直管道后，流体在套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间有更多的空间进行发展，使旋进旋涡流量计的上游来流更加稳定。直管道的稳流作用随着长度的增加越来越显著，但我们希望计量阀门的结构紧凑，所以认为对于本文研究的计量阀门内部直管道长度为100mm时最为合理。综上所述，通过增加套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的直管道对计量阀门进行改进，改进后的模型提高了计量阀门的计量精度，并使旋进旋涡流量计前的来流更加稳定。50第五章总结与展望5.1总结阀门和流量计作为管道输送中的重要部件，在应用过程中，一方面，阀门和流量计分开安装增加了安装误差；另一方面，由于安装条件的限制，很难保证流量计的计量精度。所以，亟需将阀门和流量计进行整合形成计量阀门新产品，在解决安装条件的限制的基础上，达到较高的计量精度。然而，在实际情况中，计量阀门的内部流动非常复杂，由于不同的阀门开度增加了计量阀门内部流动的复杂程度。因此，本文以套筒调节阀和旋进旋涡流量计组成的计量阀门为研究对象，通过数值模拟和实验研究分析了套筒调节阀和旋进旋涡流量计的安装位置对计量阀门特性的影响，并选择套筒调节阀和旋进旋涡流量计的合理安装方式。在此基础上，为提高计量阀门计量精度进行了进一步的改进研究。

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     本文主要的研究工作和结论如下：（1）本文详细介绍了套筒调节阀和旋进旋涡流量计的结构和工作原理，采用Solidworks软件对计量阀门的内部流道进行三维建模，对计量阀门的内部流道利用Gambit软件进行网格划分，并利用FLUENT软件对不同阀门开度和不同进口速度下的计量阀门进行数值模拟。在实验方面，搭建了计量阀门研究试验台，用来验证结果的准确性。（2）在流阻特性研究方面，计量阀门的流阻系数主要与流体过流断面有关。当输送介质为可压缩流体时，计量阀门的流阻系数还与进口速度有关，进口速度越小，计量阀门的流量系数也就越大。对于计量阀门来说，在阀门开度、进口速度等因素相同的条件下，无论是套筒调节阀安装在旋进旋涡流量计的上游或是下游，流体流经计量阀门的过流断面只是在位置上进行了调换，所受到的阻力近似相同，所以其流阻系数也接近相同。并通过数值模拟和实验研究对计量阀门的流阻特性进行了验证。（3）在计量特性研究方面，套筒调节阀的安装位置对旋进旋涡流量计的影响程度是不同的，当套筒调节阀安装在旋进旋涡流量计的上游时，受到套筒调节阀的影响，旋进旋涡流量计的来流扰动会变得比较剧烈，但是当流体流经旋进旋涡流量计的起旋器时，迫使复杂的来流围绕其中心轴线做螺旋式旋转运动，在一定程度上起到了整流的作用。套筒调节阀的引入增加了旋进旋涡流量计内部监测点处压力脉动的复杂程度。当套筒调节阀安装在旋进旋涡流量计的下游时，由于套筒调节阀节流窗口的节流作用，使套筒调节阀上游旋进旋涡流量计内部的压力增高，旋进旋涡流量计内部的流体被压缩，此时计量阀门监测位51置处的压力脉动频率较低，但是考虑到流体的压缩性，计量阀门的计量误差并不是很大。我们希望计量阀门流量计的内部流动更接近于旋进旋涡流量计的内部流动。为进一步提高计量阀门的计量特性，通过增加套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的直管道对计量阀门进行了改进研究，并给出了改进后计量阀门内部直管道的合理长度。改进后计量阀门流量计内部监测处的压力脉动更加平稳，计量阀门的计量误差也逐渐减小，计量阀门的计量精度随着其内部直管道长度的增加有一定的提高。（4）通过对计量阀门的内部流动特性研究能够分析计量阀门计量误差产生的原因。计量阀门的内部流动是复杂的三维湍流流动，能量损失主要集中在套筒调节阀的阀芯和旋进旋涡流量计的起旋器附近。在相同的进口速度下，计量阀门内部的压力分布主要与流体的过流断面有关，过流断面的截面积越小，计量阀门上下游的压差也就越大。当套筒调节阀安装在旋进旋涡流量计上游时，流出套筒调节阀的流体速度高于管道内的平均流速，从而影响了旋进旋涡流量计内的流速。当套筒调节阀安装在旋进旋涡流量计下游时，可以发现套筒调节阀上游均处于高压区，在套筒调节阀上游的流体在不同程度上被压缩。在套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间增加直管道，主要是使流出套筒调节阀的流体能够充分发展，从而降低来流扰动对旋进旋涡流量计计量精度的影响。通过对改进后计量阀门内部涡量云图和速度矢量图的分析发现，增加内部直管道对降低流体扰动有一定的作用，并且随着管道长度的增加，其作用越来越明显，为使计量阀门的结构紧凑，选择适合所研究计量阀门的合理内部直管道长度。

          本文以计量阀门为研究对象，通过将套筒调节阀和旋进旋涡流量计进行整合，通过数值模拟和实验研究分析了不同进口速度、不同阀门开度、不同内部直管道长度下计量阀门的流阻特性、计量特性和内部流动特性。在计量阀门误差产生的原因和提高计量阀门的计量特性方面取得了一定的进步，但是，如何研制出高精度、适用性强的计量阀门仍是一个复杂且漫长的过程，还需要在很多方面展开更深层的研究和探讨。希望在今后的研究过程中能够从以下几个方面对计量阀门进行系统性的研究：（1）本文以套筒调节阀和旋进旋涡流量计组成的计量阀门为研究对象，分析了套筒调节阀和旋进旋涡流量计之间的相互作用和影响。但是每一种阀门和流量计都有其独特的性能，希望以后可针对不同的阀门和流量计组合进行研究。（2）数值模拟虽被认为模拟流体内部流动的有效方法，但不能够直观地观察到计量52阀门的内部流动状况，尤其是旋进旋涡流量计内部的流动情况，从而缺少对比性和可信度，后续可增加计量阀门的可视化实验研究。（3）本文在提高计量阀门的计量特性方面进行了改进研究，增加计量阀门内部直管道虽在计量精度方面有一定的提高，但是不同工况下的效果是不同的，增加了计量阀门内部直管道也就增加了计量阀门的尺寸，后续可以在阀门和流量计之间增加整流器，做到尺寸最优化，精度最高化。

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