新型气体涡轮流量计的研究与开发

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1、天津大学工程硕士学位论文新型气体涡轮流量计的研究与开发Researchanddevelopmentofanewtypeofgasturbineflowmeter学科专业：机械工程研究生：吴远志指导教师：张世昌教授企业导师：梁国栋高工天津大学机械工程学院2017年11月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指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，也不包含为获得天津大学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

2、：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天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学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：年月日万方数据中文摘要本论文选题来源于天津市第五机床厂产品——气体涡轮流量计的改型过程。本文针对原有产品压损大、精度稳定性不足等问题进行改进设计，从而提升产品性能，分析了气体涡轮流量计的工作原理，进一步确定理论模型，重点对气体涡

3、轮流量计的前导流、叶轮进行改进设计，进而完成了整机改进设计和样机试验。本文对气体涡轮流量计关键件的改进方面，不再延续原有的整流栅结构，改为在前导流上加导流叶片，抛弃了通常采用的锥形、半椭圆形前导流，采用流线形前导流。同时，采用倒梯形叶片的同时增加叶片数量，实现了整体上提升重叠度的同时，保证了叶片顶部、根部的一致性，有效抑制了死角区涡流的产生。进一步利于正交试验方法，优化叶轮结构参数，使压力损失降到最低，并在一定程度上提升了涡轮流量计的精度与灵敏度，并有效降低了始动流量，在小流量方向上扩大了测量范围。本文通过多种方案的对比试验，完成了150/1600型涡轮气体流量计的关键部件的结构参数优化，并以

4、此为基础进行了整体设计。同时试制产品经过与标准表的对比，有效提升了传统产品在始动流量、流量范围、压力损失三个方面的性能。以上设计改进结果从流动原理分析和试验测量两方面均得到了一致的结果，而且重复性良好，表明流量计气动设计合理。关键词：涡轮气体流量计，叶轮，前导流，结构设计，正交试验I万方数据ABSTRACTThetopicofthisthesisisderivedfromthemodificationprocessofgasturbineflowmeter,whichistheproductofTianjinfifthmachinetoolfactory.Toimprovethedesigna

5、imingattheproblemoftheoriginalproducts,precisionpressurelossandstabilityisinsufficient,soastoenhanceproductperformance.Byanalyzingtheworkingprincipleofgasturbineflowmeter,andconstructingitstheoreticalmodel,focusingonthegasturbineflowmeterbeforediversion,impellerisimproved,andthencompletetheimproveme

6、ntdesignandprototypetestofthewholemachine.Withtheimprovementofthekeypartsofthegasturbineflowmeter,theoriginalstructureoftherectifierisreplacedwithaguidevaneonthefrontdiversion,andthecommonlyusedconical,semiellipticalfrontdiversionisdiscarded,thestreamlinefrontdiversionisused.Thetrapezoidalbladeisada

7、ptedwhileincreasingthenumberofblades,whichtoelevatetheoverlapoverall,andtorestraintheformationofthevortexinthedeadzoneeffectively.Furthertotheorthogonalexperimentmethod,theoptimizedstructuralparameter