摘要：以满足ISO 9300规定的圆环形喉部喷嘴为基础,设计了没有扩散段、极短扩散段及扩散段长度为喉径共3种不同扩散段形状的喷嘴,采用数值模拟的方法对喉径为13.7 mm和30 mm的喷嘴进行了模拟计算。将模拟计算结果与经验公式及试验结果作了对比,验证了模拟计算结果的可信性。又以30 mm喉径喷嘴的模拟计算结果为基础,对不同扩散段形状喷嘴流出系数间存在差异的原因进行了分析。发现与密度场相比,速度场的分布对流出系数的大小起了更加重要的决定性作用;临界流的等效直径与流出系数正相关。

摘要：将计算流体动力学仿真试验和实流物理试验相结合,剖析V形内锥流量计的流出系数特性,探索不同等效直径比β、前后锥角以及雷诺数等对流出系数的影响规律。湍流模型为RNG k-ε模型。针对100 mm口径,设计了β值分别为0.50、0.65、0.85,前锥角分别为40°、45°、50°,后锥角分别为120°、130°、140°,共27种组合的V形内锥体,仿真介质为水,温度为293 K。经过数值模拟试验,获得了27条内锥流量计流出系数特性曲线。为进一步验证仿真试验结果,在已有实流试验系统的基础上,建立针对V形内锥流量计的专用自动标定平台。两类试验数据比较发现:内锥流量计的流出系数不仅和雷诺数有关,还与等效直径比β及前后锥角相关。首先,β值越大,流出系数越小,且β值越大,流出系数更易受雷诺数的影响;其次,β值相同时,前锥角对流出系数具有决定性的影响,而后锥角对流出系数的线性度具有一定程度的影响;第三,较大的前锥角可减弱雷诺数对流出系数的影响。数值模拟试验预测平均误差约5%,最大值小于10%。

摘要：超音速喷嘴作为重要的能量转换装置,其主要功用是将高压气体的焓降转变为气流的动能,对于特定结构类型喷嘴,当喷嘴前后压力比达到或超过某一临界值时喷嘴的流通能力达到最大值,并被喉部面积所限制,由于气体在喷嘴中流动的复杂性,喷嘴实际的流通能力与理论设计值总有一定的差别,将喷嘴实际通过质量流量与理论质量流量的比值称作喷嘴流出系数,本文通过对某产品中应用的3种结构类型喷嘴进行空气流通试验测量,得出在喉部等效面积相同情况下3种喷嘴流出系数的差别,并为后续设计及分析计算提供试验依据。

摘要：为获得超高速涡轮泵中超音速喷嘴流出系数随其入口收敛角、喉部直径等几何结构参数的变化规律,采用ANSYS CFD仿真分析工具,以氦气为工质,给定喷嘴入口总压11 MPa、总温300 K、排气背压0.105 MPa,对3种特定喉径的喷嘴分别在7种入口收敛角度下的流场进行仿真分析,获得其压力场、速度场分布及氦气质量流量,并将其与理论质量流量比较,得出喷嘴流出系数。3种特定的喉径分别为2,5,10 mm,7种入口收敛角分别为30°,45°,60°,90°,120°,150°,180°。结果表明:喷嘴流出系数随入口收敛角的增加而降低,随喉径的增大而增加,在2 mm喉径下流出系数最低为83.9%,在10 mm喉径下流出系数最高为99.1%,对后续设计超高速涡轮泵喷嘴结构形式具有指导作用。

摘要：通过对孔板流量计进行管内流动数值模拟,找到了孔板流出特性较差的原因。为了得到较好流出特性的孔板,笔者设计了3种不同入口锥角的锥形孔板,通过管内模拟结果得出锥形孔板流出系数随着入口锥角的减小而增大,但增大趋势递减。最终根据模拟得到的理想孔板设计了实物节流件,分析了实验结果和模拟结果的流出系数值产生偏差的原因。并将此种改进孔板应用到实际流量测量中。

摘要：研究低雷诺数临界流喷嘴流动特性。阐述了喷嘴的基本廓形和检测流量公式，对日本OVAL公司制造的喷嘴和国产喷嘴进行了入口段和出口扩散段形状的比对实验。实验结果表明：同一喷嘴，改变流向，流出系数也随即改变；圆弧入口的喷嘴的流出系数和临界背压比值，比锥形入口的喷嘴大；喷嘴喉径越小，这一特性越明显。实验结果对喷嘴设计与应用者具有一定的参考价值。

摘要：利用Fluent软件对5种内轮廓曲线喷嘴进行了三维流动仿真,采用标准的k-ε两方程湍流模型,计算了管道与喷嘴上的压力值。数值模拟结果表明,当在相同的工作状态下,且流量相同的情况下,喷嘴的曲线形状影响差压值,从而影响喷嘴的流出系数。数值模拟方法能够反映喷嘴内部的复杂流动,为喷嘴的设计和改进提供了理论依据。

摘要：喷嘴形状是实现并保持通过其流量稳定的关键,通过对设计入口半径为喉部2倍,扩散角为2.5°、4.0°、6.0°,名义喉径为2mm的3个喷嘴的流出系数测量发现：不同扩散角喷嘴的流出系数存在差异,最大差异达1.72%。对扩散角为2.5°喷嘴抛切测量后发现：入口半径略超过了国际标准的规定,且圆度较大。对具有不同入口半径、扩散角,喉径为2mm喷嘴的数值模拟发现：对于具有相同入口半径、不同扩散角的喷嘴,流出系数几乎完全一样;入口半径为喉径2倍时,流出系数最大;对于略超过国际标准规定的R=（1.5～2.5）d范围内喷嘴的模拟计算表明,流出系数间的最大差异仅为0.33%。因此,推断实际喷嘴入口段圆度较大,即入口轮廓与理想轮廓的较大差异,是造成不同喷嘴流出系数间差异的主要原因。

摘要：为了研究工程实际中多孔板和楔形节流装置内部流场的流动特性,并为流出系数的获取提供新的途径,采用计算流体动力学方法对多孔孔板节流装置和楔形节流装置的内部流场进行了数值仿真研究,并将数值模拟得到的流出系数与流量标定实验结果进行对比,来验证数值模拟结果的合理性与精确性.实验结果表明,流出系数的流量标定结果与数值模拟值之差小于4%,对多孔孔板和楔形节流装置工程设计提供了参考.

摘要：利用数值仿真和实验相结合的研究方法,主要研究V型内锥流量传感器的使用灵活性和安装条件,针对50 mm口径的管道,通过长200 mm的渐扩和渐缩管与100 mm口径等效直径比分别为0.45/0.65/0.85 3种结构类型的样机进行连接,对50 mm口径的管道进行常温水流量测量。设计并进行了基线和扩管2类实验,仿真预测结果和实验结论吻合,研究结果表明,在一定的前直管段安装条件下,其流出系数相对误差和附加不确定度满足性能指标要求。研究结果可为V型内锥流量传感器实际安装和使用提供一定的参考。