水浴恒温式pVTt法气体流量标准装置温度场仿真研究.pdf

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1、2011年第30卷第l2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)43水浴恒温式pVTt法气体流量标准装置温度场仿真研究白瑞琴，程佳，李东升，徐志鹏，郭斌(1．中国计量学院计量测试工程学院，浙江杭州310018；2．浙江省计量科学研究院热工与能源计量研究所，浙江杭州310013)摘要：对pVTt法气体流量标准装置标准容器温度场特性进行非稳态仿真研究。简要介绍了双容器型pVTt法气体流量标准装置的检定原理，分别建立了自然环境与水浴恒温环境下的三维仿真模型，利用Fluent软件依次计算

2、进气过程与均匀过程标准容器温度场时变特性，分析仿真数据并给出测温点布置思路。结果表明：温度场进入稳态的时间由自然环境下的436S缩短至水浴恒温下的201S，水浴恒温大大加快了温度场稳定进程；水浴恒温下的稳态温度场沿轴向对称分布，且其温度场内最大温差值小于0．01K，消除了自然环境下严重的稳态温度梯度。关键词：pVTt装置；温度场；仿真；非稳态；Fluent中图分类号：TB942文献标识码：A文章编号：1000--9787(2011)12-0043-04Simulatnionrese~archoOntemperaturefieldo

3、fpVTtgasflowcalibrationfacilitybywater—bathmethodBAIRui—qin，CHENGJia。LIDong．sheng，XUZhi—peng，GUOBin。，(1．SchoolofMetrologyandMeasurementEngineering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，China；2．InstituteofMetrologyofZhejiangProvince，Hangzhou310013，China)Abstract：Unstea

4、dysimulationresearchontemperaturecharacterizationinthecollectiontankofpVTtgasflowcalibrationfacilityiscarriedout．CalibrationprincipleofpVTtisintroduced．3Dmodelisbuiltupinnatureenvironmentandwater—bathconditionrespectively．Thetime—varyingcharacteristicoftemperaturefiel

5、discalculatedbyfluent—software．flr0mintakeprocesstohomogeneityperiodorderly．Thesimulationdataisanalyzedandideasispresentedabouthowtolaythethermocouplepoint．Theresultshowsthattemperaturestabilisationperiodsho~enedfrom436Sinnatureenvironmenttowater—bath’S201S，whichindic

6、ateswater—bathgreatlyspeedsupthetemperaturefieldstableprocess．Steadytemperaturefieldinwater—bathconditiondistributessymmetricallywiththeaxisofthetank，wherethemaximumtemperaturediferenceislessthan0．01K，andtheserioustemperaturegradientexistedinnatureenvironmentdisappear

7、ed．Keywords：pVTtequipment；temperaturefield；simulation；unstablestate；Fluent0引言对标准容器温度场建立数学模型、进行数值仿真，不仅可以pVTt法气体流量标准装置是应用非常广泛的一种原节约大量人力、物力，而且，可以通过不同实验参数的对比始的气体流量标准装置，装置的主要用途是对临界流喷找到更加合理的解决方案。嘴进行量值传递，地位非常重要。pVTt法气体流量标准装本文对pVTt法气体流量标准装置标准容器温度场特置标准容器内气体温度场变化是气体动力学中热力变化和性进行

8、了非稳态仿真研究，并采用目前处于世界领先地位传热变化的复杂过程J，依靠理论推导来准确确定其内气的流体仿真软件Fluent来模拟标准容器温度场分布，结体温度、压力特征是不现实的。传统上研究此类问题主要果表明：温场内最大温差小于0．01K。通过实验方法