论文部分内容阅读
科里奥利质量流量计（Coriolis Mass Flowmeter, CMF）是利用流体通过做简谐振动管道时产生的科氏效应来测量流体质量流量的。同其他流量计相比具有计量精确，不易受温度、密度、流动状态的影响，可测范围广等诸多优点。为了提高CMF的测量精度，节省开发研制成本，对其进行动态数值分析则显得尤为重要。本课题面向工程实际，运用开发的流固耦合数值分析方法对影响CMF耦合频率和测量精度的各种因素进行分析，分析结果对其结构优化具有指导意义。本文所做的主要工作概述如下：(1) CMF流固耦合数值分析方法的开发介绍了运用有限元软件ADINA进行流固耦合数值分析的方法，并以文献中的单直管型科里奥利质量流量计为例，计算不同流速下的相位差。计算结果与文献中数据具有很好的一致性，从而验证了该数值分析方法的正确性。(2)双U型CMF流固耦合模态分析和振动分析文中以带有减振板的双U型CMF为例，运用流固耦合数值计算方法对其进行了流固耦合模态分析和振动分析，讨论了激振器和信号检测器的附加质量、减振板厚度和位置等因素对CMF耦合模态和相位差的影响。了解二者在不同影响因素下的变化趋势，有助于据此设计测量管谐振频率的微调装置，可以有效避免工业现场低频振动的干扰；同时也可有效提高CMF的测量精度。(3)双U型CMF测量管振动特性分析进行了双U型CMF测量管振动特性分析，讨论了阻尼比、激振力幅值、激振频率对振幅比的影响。计算结果表明，振幅比与激振力的大小基本无关，并且阻尼变化时，共振频率随阻尼的增加而减小。(4)菱型CMF测量管形状结构优化讨论了决定菱型CMF测量管形状的主要参数对测量精度的影响。计算结果表明：扁平形状的测量管其转动惯量较大，测量精度亦较大。分析结果可为菱型CMF测量管结构优化提供参考。