科里奥利质量流量计的研究.pdf

南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘要质量流量是工业生产和科学研究中常见的物理量之一。在众多的质量流量测量方法中, 科里奥利法是一种起步较晚但倍受瞩目的直接式测量方法。现代的科里奥利质量流量计有直接获取与质量流量有关的信号;不受被测介质影响;可测量种类较多的液体和稀浆;不受管内流态的影响;测量范围大、精度高、可跟踪脉冲流;可获取密度信号等优点。但是它们对流管材料的选用提出了极高的弹性要求,这一点极容易给测量带来误差。另外它们的流管需要做高频振动,因此会存在严重的疲劳破坏。本文旨在解决上述的两点不足之处,提出了科里奥利质量流量计的一种新形式, 相应的给出了一个初步模型, 并通过对这个模型做具体的流量公式推导与流场数值模拟对这种新形式的实用性做出了验证。然后又通过计算对我们的模型结构与尺寸进行了合理的优化。关键词:科里奥利,质量流量,质量流量计,测量,数值模拟 ii Abstract Mass flow is one of the most familiar phys ical variables in industry manufacture and scientific study. Among the numerous ma ss flow measurement techniques, we pay more attention to the Coriolis flowmeter, which is a method of direct measurement of mass flow . Now, the Cotiolis method has many vi rtues, for example , the various medias can’t affect the result of the meas urement; the flowmeter can get the signal of mass flow directly; many kinds of liquids can be measured using this flowmeter; in addition, they have a large range of meas urement and a better accuracy. But this flowmeter demands the capability of unparalle led elasticity for the material of the pipe. The poor elasticity can bring error to the measurement. When they are working, the pipe will keep quiver at high frequency, so there is fatigue. In this article ,we raise a new type of coriolis mass flowmeter to e the shortages above mentioned. We elicit a formula of mass flux for this m odel. And a numerical simulation about this model’s flow field is offered as well. Finally, we optimize the model. Key words: Coriolis, mass flow, mass flow meter, flow measurement, numerical simulation 承诺书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体, 均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅, 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名: 日期: 南京航空航天大学硕士学位论文 1 第一章绪论流量测量方法和仪表的种类繁多, 分类方法也很多。至今为止, 可供工业用的流量仪表种类达 60 种之多。这 60 多种流量仪表, 每种产品都有它特定的适用性及局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类; 按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。按测量原理