射流振荡式微通道液体流量测量方法研究

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1、ResearchonLiquidFlowMeasurementMethodinMicrochannelBasedonFluidicOscillationByShigangLiuADissertationSubmittedtoChinaJiliangUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChinaJiliangUniversityMarch,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指

2、导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留、使用学位论文的规定。特授权中国计量学院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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意

3、学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中图分类号TH815学校代码10356UDC681.2密级公开硕士学位论文MASTERDISSERTATION射流振荡式微通道液体流量测量方法研究ResearchonLiquidFlowMeasurementMethodinMicrochannelBasedonFluidicOscillation作者刘世刚导师谢代梁教授申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业测试

4、计量技术及仪器研究方向流量计量测试二〇一三年三月致谢首先我要把最诚挚的感谢献给谢代梁老师。在攻读硕士学位的两年半时间里，谢老师给予了我极大的关心、支持和帮助。在这两年多的时间里，我深感谢代梁老师学识渊博、思路敏捷。他严谨的治学态度，不怕困难勇于探索的精神，实事求是、严格要求的工作作风以及积极的人生态度将使我受益终身。在论文完成之际，谨向我的导师谢代梁老师表示最诚挚的谢意与最崇高的敬意！感谢梁国伟老师、刘铁军老师在学习上给与我的关心和指导。还有许多计量测试工程学院的老师在我读研期间为我的学习生活给予了很大的帮助，在

5、此一并表示感谢，诸位老师无私助人的精神将深深的影响我。感谢程宁、朱跃、梁华锋和沈平平等师兄师姐对我的悉心指导和帮助，许多学习和科研中的难题都是在他们的帮助下得以解决，他们是论文工作得以顺利完成的重要因素。感谢屠佳佳、陈寅佳、叶肖峰以及10级研究生全体同学对我的帮助，正是因为他们，让我的研究生生活丰富多彩，令人难忘。同时感谢常向月、于君坦等师弟师妹对我学习和工作上的鼎力支持和帮助，祝他们学业有成。最后我要特别感谢我的父母的养育之恩和教诲之情，你们一直以来的无微不至的呵护和培养让我走上了成材的道路；你们一路上的支持和

6、鼓励，伴我走过无数艰辛和坎坷；你们平凡朴实的做人准则，让我懂得了许多人生的哲理，也让我拥有了颗感恩的心。所有的恩情我铭记于心，在此祝愿您们身体健康，幸福快乐。再次向所有关心和帮助过我的老师、同学、家人和朋友致以最诚挚的谢意和美好的祝愿！刘世刚2013年3月射流振荡式微通道液体流量测量方法研究摘要：随着微机电系统的发展以及在生物医疗、能源化工和科学研究等领域的应用，微小流量的测量日益重要，实现微通道液体流量的测量已经成为当今流量测量技术的研究热点之一。本文根据射流附壁的基本原理，提出了一种射流振荡式微通道流量测量的

7、方法，并采用FLUENT软件对射流振荡器进行了数值仿真研究，为射流振荡器结构的设计及参数优化提供一定的理论依据。(1)论文在阅读国内外文献的基础上，针对射流振荡式微通道流量测量方法的理论基础进行了阐述：分析了微通道内流体的流动特性以及几种典型的微流量测量方法；重点从射流的基本理论和流动特性研究射流振荡器的原理、优点以及在微流量测量方面的应用；介绍了微尺度下数值模拟的基础及方法。(2)建立了微尺度下的射流附壁模型，采用数值模拟的方法分析射流附壁的形成过程及基本原理，并研究了微尺度下结构参数对射流附壁特性的影响。(3

8、)以传统的平面型射流振荡器为模型，通过对具有不同结构参数的射流振荡器的仿真研究，着重分析了微尺度下射流振荡器的结构参数对射流振荡特性的影响，对于结构参数的优化具有一定的指导作用。(4)设计了一种凹面型微通道射流振荡器，通过FLUENT数值仿真对其内部流场分布和流动特性进行了研究，详细分析了射流振荡的形成过程与振荡机理，在此基础上分析了射流振荡频率与流体流速的关系，建立了射