李冬
- 作品数：5 被引量：38H指数：3
- 供职机构：山东大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程电子电信农业科学建筑科学更多>>
- 稳态背景流场下超声波流量计内瞬态声场分析被引量：8
- 2017年
- 采用Runge-Kutta间断有限元(RKDG)方法对一款Z型超声波水表进行三维数值模拟,计算过程分为流场计算和声场计算两个部分。采用标准k-ε模型获得超声传播的稳态背景流场。对声学变量作线性化假设,从欧拉方程、连续性方程和状态方程中获得绝热状态下声传播的控制方程。在发射换能器的端面定义法向速度边界条件,以图形化的形式展现超声波在顺流情况下的传播过程。切换发射和接收换能器的相对位置,重新计算得到声波逆流传播时相应接收换能器端面的平均声压分布。对比顺、逆流情况下换能器端面平均声压分布,通过曲线拟合得到的传播时差值要小于实验得到的时差值。该方法为模拟声波在复杂结构和流动中传播提供可能性。
- 李冬耿介杜广生刘正刚
- 关键词：超声波流量计间断有限元声传播
- 结构参数对超声波流量计水流特性影响的研究被引量：18
- 2016年
- 超声波流量计应用于小管径时,在基表内部加装反射装置,延长声程,提高测量精度。反射装置对超声波流量计基表内水流特性影响较大,为了优化表内水流特性,本文针对U型反射的特点提出两种改进措施:反射柱上部削平部分和在此基础上加装导流片。利用SST K-ω模型,对3种基表内水流特性进行数值模拟,分析3种基表内流场分布、声道流速稳定性和压力损失。结果表明,反射柱上部削平部分没有改善流场分布,而在此基础上加装导流片流场明显得到改善,同时两者均增加了声道流速稳定性和减小了压力损失,但后者效果更为显著。
- 李冬孙建亭杜广生雷丽
- 关键词：超声波流量计
- 超声波热量表内多场耦合的数值模拟
- 本文利用多物理场耦合有限元仿真软件comsol,建立声场、结构场和电场的耦合模型。模拟超声波在热量表内的传播过程,分析其在纯水中的声场分布。针对超声波热量表的实际运行工况,分析杂质对超声波传播的影响。通过对比入射换能器和...
- 李冬苑修乐杜广生石硕
- 关键词：超声波热量表声压级
- 文献传递
- 超声波流量计中反射装置的声-固耦合分析被引量：16
- 2015年
- 对超声波流量计中的反射装置进行有限元模拟计算,利用声-固耦合的方法将流体域内的声压和固体域中的结构变形联系起来。在流体域内求解Helmholtz方程,得到的声压作用于固体表面使得超声波反射装置受到载荷,而结构变形在固体边界的法向上产生结构化加速度。选取一款超声波流量计的反射装置并将其置于无限大空间中,通过一个球体对计算区域进行分割得到有限元计算区域,将超声波换能器简化为垂直入射计算区域的平面波。通过对硬边界、铝材料和不锈钢的模拟结果进行对比,分析3种情况下超声波传播过程中3条路径上的声压级变化,得出固体域的结构变形对超声波传播过程中声压分布产生影响;不锈钢材料宜作为反射装置的材料。
- 李冬苑修乐杜广生雷丽
- 关键词：超声波流量计
- 基于频谱分析法的超声波流量计流道结构优化被引量：1
- 2017年
- 大尺度漩涡对超声波流量计测量误差有直接影响,该文通过频谱分析法定量研究了63 mm超声波传播路径上各点的湍流脉动频率和特征长度,得到了大尺度漩涡的分布规律,明确了大尺度旋涡比较集中地出现在超声波流量计声波传播路径的中后部的现状,为超声波流量计的流道结构优化提供了重要依据。提出用"井"字形网栅限制声道中后部漩涡尺度的优化方案。研究了3种网栅布置方案(方案1:设置单层网栅于63 mm声波传播路径中后部;方案2:设置3层均布网栅分别位于声波路径4等分点处;方案3:以10 mm间距设置3层均布网栅于声波传播路径中后部)对大尺度旋涡的抑制效果。结果表明方案3效果最好,在Re=50 000条件下,湍流误差仅为0.18%,且压力损失较小。因此,该优化设计有良好的工农业应用前景。
- 耿介李冬彭玮杜广生
- 关键词：流量计结构优化LES湍流频谱分析
