基于渦輪流量計的低壓損寬量程小流量測量研究及應(yīng)用.pdf

1、汽車電子燃油泵是汽車供油系統(tǒng)的關(guān)鍵零件之一。為了滿足汽車電子燃油噴射系統(tǒng)對燃油噴射量的精確控制，單位時間的泵油量及其穩(wěn)定性是汽車電子燃油泵重要的技術(shù)指標(biāo)之一。在汽車電子燃油泵的開發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)過程中，需要對其流量指標(biāo)在不同供油壓力下進行準(zhǔn)確測量。一般微型車汽車電子燃油泵的流量范圍為10~300L/h，工作壓力為300~400Kpa，屬于小流量范圍，測量過程中要求壓力損失小，而目前流量測量技術(shù)在汽車電子燃油泵的測量中存在小流量線性度差或壓力

2、損失大的問題。因此，研究一種低壓損小流量測量技術(shù)是滿足汽車電子燃油泵產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的重要保障，具有重要的實用價值。
　　論文在對比分析目前各種流量測量方法的基礎(chǔ)上，指出渦輪式流量測量方法具有結(jié)構(gòu)簡單、成本相對較低的優(yōu)點，在小口徑、小流量測量應(yīng)用中更具有優(yōu)勢。因此，本文選擇渦輪式流量測量方案作為研究對象，研究滿足汽車電子燃油泵流量測量應(yīng)用要求的流量測量方法。
　　論文利用流體力學(xué)原理建立了切向式渦輪流量計的數(shù)學(xué)模型及流體動力學(xué)

3、模型，并進行了CFD（Computational Fluid Dynamic）仿真分析。在仿真過程中，針對低流速仿真計算中誤差大的問題，采用分段仿真模型分析法，以2300的雷諾數(shù)值作為湍流與層流的分界點，分別選擇不同的湍流方程對不同流量的切向式流量計模型進行CFD計算，提高了仿真的真實性；針對現(xiàn)有的力矩平衡法在切向式流量計模型仿真計算中判斷耗時長、準(zhǔn)確度不高的問題，提出對平衡位置進行力矩監(jiān)測的方法，獲得渦輪葉片的轉(zhuǎn)速與輸入流速的關(guān)系，達

4、到了降低仿真周期、提高準(zhǔn)確度的目的。
　　仿真結(jié)果表明，切向式渦輪模型比軸向式渦輪模型具有更好的精度和測量線性度。因此，論文采用了以環(huán)形流動結(jié)構(gòu)的切向式渦輪模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)軸向式渦輪模型的小流量測量的方案，并進行了切向式渦輪流量傳感器的設(shè)計；針對渦輪葉片長度及輸入噴頭口徑等重要參數(shù)，提出了優(yōu)化設(shè)計方法；針對某款微型汽車的電子燃油泵，利用本文提出的優(yōu)化設(shè)計方法設(shè)計并確定了一款切向式渦輪流量傳感器的具體參數(shù)。
　　最后，利用汽車電子