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涡街流量传感器压力损失系数的试验研究与计算

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机械工程学报 2006年第10期42卷 161-164页

作者：贾云飞张涛天津大学电气与自动化工程学院天津300072

在天津大学电气与自动化工程学院流量实验室的气体流量试验装置上,通过改变管道内气体的压力,对涡街流量传感器的压力损失系数进行试验研究。对大量试验数据进行处理后发现,涡街流量传感器的压力损失系数会随着管道内气体压力的变化而... 详细信息

在天津大学电气与自动化工程学院流量实验室的气体流量试验装置上,通过改变管道内气体的压力,对涡街流量传感器的压力损失系数进行试验研究。对大量试验数据进行处理后发现,涡街流量传感器的压力损失系数会随着管道内气体压力的变化而有所变化。当管道内气体压力在0．1～1．1 MPa的范围内变化时,压力损失系数会随着气体压力的增大而减小,变化幅度最大达到了7％。对压力损失系数随气体压力变化的规律进行分析,并给出压力损失系数随管道内气体压力变化的计算公式。

关键词：气体压力涡街流量传感器压力损失压力损失系数差压变送器

涡街流量传感器在二维和三维流场中特性之比较

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天津大学学报 2009年第9期42卷 802-807页

作者：郑丹丹张涛天津大学电气与自动化工程学院天津300072

涡街流量传感器中的涡街现象存在于三维管道中,其信号特性表现出与二维情况较大的差异.研究这种差异对于涡街流量传感器的设计以及三维建模具有十分重要的意义.通过在近似二维流场(水槽中)以及三维流场(管道中)的实验,发现管道中的涡街... 详细信息

涡街流量传感器中的涡街现象存在于三维管道中,其信号特性表现出与二维情况较大的差异.研究这种差异对于涡街流量传感器的设计以及三维建模具有十分重要的意义.通过在近似二维流场(水槽中)以及三维流场(管道中)的实验,发现管道中的涡街频率比水槽中高出至少1倍,且最强信号出现的位置比水槽中更靠近旋涡发生体,由此引发了对二维、三维涡街流场特征的研究.通过数值仿真,揭示了造成差异的原因是管壁的约束作用以及涡管的扭曲,同时对涡街流场的速度分布等特征进行了分析.

关键词：涡街流量传感器数值仿真二维流场三维流场

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涡街流量传感器压电探头位置试验研究

计量学报 2008年第5期29卷 427-433页

作者：郑丹丹张涛天津大学电气与自动化工程学院天津市过程检测与控制重点实验室天津300072

以往对涡街流量传感器的研究主要集中在旋涡发生体形状设计、信号检测方式以及信号处理方法上,而对压电探头位置的研究未见报道。本文首先通过在水槽、风洞中试验,揭示了压电探头位置与涡街信号频率、幅值存在着密切联系,不同宽度的旋... 详细信息

以往对涡街流量传感器的研究主要集中在旋涡发生体形状设计、信号检测方式以及信号处理方法上,而对压电探头位置的研究未见报道。本文首先通过在水槽、风洞中试验,揭示了压电探头位置与涡街信号频率、幅值存在着密切联系,不同宽度的旋涡发生体,最强信号出现的位置也不同。在此基础上,研究管道中涡街流量传感器压电探头在不同位置时的信号变化规律,分析解释了二维、三维涡街流场的差异,最终确定了涡街流量传感器中压电探头的最佳位置应在距发生体尾部等于发生体宽度处。通过在DN100和DN50水、气流量标准装置上的试验,验证了此结论的正确性,传感器的线性度和重复性均有所改善。

关键词：计量学涡街流量传感器压电探头信号强度数值仿真

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涡街流量传感器用于湿气计量的实验研究

计量学报 2009年第3期30卷 225-229页

作者：贾云飞张涛张清鹏南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津大学电气与自动化工程学院天津300072

研究了湿气条件下涡街流量传感器测量特性的变化.实验在湿气装置上口径为50 mm的水平管道中进行,实验中保持气相流量在141 m3/h不变,在0～0.1%的范围内改变液相体积含率,将采集到的压电传感器产生的模拟信号进行傅里叶变换得到涡街频率... 详细信息

研究了湿气条件下涡街流量传感器测量特性的变化.实验在湿气装置上口径为50 mm的水平管道中进行,实验中保持气相流量在141 m3/h不变,在0～0.1%的范围内改变液相体积含率,将采集到的压电传感器产生的模拟信号进行傅里叶变换得到涡街频率值.将实验结果与其他研究者的研究结果进行了比较,总结出影响测量误差的主要因素,给出了斯特劳哈尔数随液相含率变化的拟合公式.实验还发现,液相的存在不仅增加测量误差,而且破坏了涡街信号的品质,最后通过流体力学的知识对实验现象进行了解释.

关键词：计量学涡街流量传感器斯特劳哈尔数湿气信号品质液相含率

风洞中涡街流量传感器压电探头位置的试验分析

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天津大学学报 2008年第8期41卷 895-903页

作者：郑丹丹张涛姜楠天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津大学机械工程学院天津300072

涡街流量传感器在测量小流量时由于信号微弱而不易检测,为解决这一问题从而扩展其测量下限,从传感器设计入手,研究在二维流场中压电探头与旋涡发生体的位置关系,找到适合信号检测的最佳位置.通过在三元回流式风洞中试验,利用热线测速以... 详细信息

涡街流量传感器在测量小流量时由于信号微弱而不易检测,为解决这一问题从而扩展其测量下限,从传感器设计入手,研究在二维流场中压电探头与旋涡发生体的位置关系,找到适合信号检测的最佳位置.通过在三元回流式风洞中试验,利用热线测速以及压电探头测压得到发生体下游不同位置处的速度和压力信号,分析了信号强度、信噪比、小波系数和小波能量随检测位置的变化规律,最终给出了风洞中3种尺寸旋涡发生体下游的最佳检测位置:宽度14 mm发生体的最佳检测区域为距发生体50～75 mm,宽度22.5 mm发生体的最佳位置在100～150 mm,宽度28 mm发生体的最佳位置在150～200 mm.根据试验结果提出了估算最佳位置的公式,即最佳检测位置与发生体距离为涡街波长的二分之一.试验的分析方法和结论具有普适性,可推广到管道三维涡街流场中探头位置的研究.

关键词：涡街流量传感器压电探头热线风速仪信号强度信噪比连续小波变换

基于FLUENT对涡街流量传感器流场仿真及特性研究

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系统仿真学报 2007年第12期19卷 2683-2685,2689页

作者：贾云飞张涛邢娟南京理工大学机械学院南京210094 天津大学电气与自动化工程学院天津300072

运用FLUENT数值仿真软件成功的模拟出流体流经涡街流量传感器时所产生的卡门涡街现象。通过将仿真得到的涡街脱落频率与实验结果比较,两者之间的最大误差不超过10%,表明了FLUENT用于涡街流量传感器流场仿真,进而对传感器进行改进和优化... 详细信息

运用FLUENT数值仿真软件成功的模拟出流体流经涡街流量传感器时所产生的卡门涡街现象。通过将仿真得到的涡街脱落频率与实验结果比较,两者之间的最大误差不超过10%,表明了FLUENT用于涡街流量传感器流场仿真,进而对传感器进行改进和优化的可行性。基于仿真结果与实验的比较,利用FLUENT数值仿真得到了目前最常用的梯形旋涡发生体后的最佳取压位置为距发生体尾部2.8倍的截流面宽度处,并将梯形发生体与T形发生体进行了对比研究,研究表明T形发生体产生的旋涡信号要优于梯形发生体。

关键词：涡街 FLUENT 涡街流量传感器旋涡发生体取压位置