BURKERT流量計關(guān)鍵零件的優(yōu)化設(shè)計
    BURKERT流量計介紹了對渦輪氣體流量計中關(guān)鍵部件前導(dǎo)流,、葉輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能及實驗結(jié)論，從抑制流動分離渦的產(chǎn)生,、降 低壓力損失,、小流量線性度和精度等方面取得定的效果。引言渦輪流量計利用置于流體中的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流 速的關(guān)系，通過測量葉輪的轉(zhuǎn)速來反映通過管道的氣體的體 積流量大小,，是類測量精度相對較高的封閉管道流體測量 儀表,。
    通過對BURKERT流量計產(chǎn)品的流量范圍、壓力損失以及始動 流量進行綜合比較,，發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵零件前導(dǎo)流、葉輪具有繼續(xù)優(yōu) 化改進的空間：國內(nèi)外同類產(chǎn)品前導(dǎo)流的型式多為錐形和半 球加直管段型,，這兩種形式的前導(dǎo)流實際上對流量計的計量 精度產(chǎn)生了定的影響,，因為，這兩種型式的前導(dǎo)流不能很 好的起到整流的效果,，進而影響了流量計的計量精度,。葉輪 所比較流行的是直板式和螺旋式兩種模式。直板型盡管加工 工藝簡單,，但是存在著泄露量大的缺點,；螺旋型葉輪盡管降 低了泄露量，但是加工工藝相對較復(fù)雜,。
    1.BURKERT流量計前導(dǎo)流器對渦輪流量計度的影響很大,，其形狀可以 設(shè)計成半圓球形或半楠圓形，但流動效果的屬流線形,。
    氣流速度場的穩(wěn)定均勻?qū)URKERT流量計的精度有重要影響,，以 往流量計的處理方法是在前導(dǎo)流器前面加整流柵。通過實驗 發(fā)現(xiàn),，整流柵雖對氣流起到了穩(wěn)定的作用,，但也帶來了很大 的負作用：使壓力損失大大提高（為不加整流柵的1. 5倍)。
    通過計算,，拋棄了原有的整流柵結(jié)構(gòu),，改為在前導(dǎo)流器上加 導(dǎo)流葉片，葉片數(shù)和幾何尺寸及位置均由數(shù)值模擬得出,。這 樣前導(dǎo)流器的功能增加了,，同時流量計的整體尺寸被減小， 實驗測量結(jié)果表明即使在小流量下也能得到很好的線性度 和精度,。
    2.葉輪設(shè)計根據(jù)對葉輪形式的比較,，現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中比較流行的為 直板式葉片葉輪和螺旋式葉片葉輪，通過比較,，為彌補兩種 葉輪的不足,，設(shè)計了倒梯形式葉片葉輪，下面將對其做具體 分析,。
    2.1直板式葉片葉輪（圖2)這種葉輪的葉片形式如圖中左上角所示為直板型式,， 葉輪葉片在軸向上的重疊度為1，所以此種設(shè)計出的葉輪泄 露量比較大，使得葉輪的儀表系數(shù)偏下,，同時提高了葉輪旋 轉(zhuǎn)所需的氣流流量,，即整個流量計的始動流量提高，影響了 儀表的使用,。
    2.2蠊旋型葉片葉輪（圖3)螺旋型葉片葉輪為目前在渦輪流量計葉輪中使用比較 的廣泛的葉輪形式,，因為這種葉輪的葉片型式為螺旋型即扇 形，它克服了直板式葉片葉輪所不能克服的泄露區(qū)間問題,， 但是,，對于螺旋型葉片葉輪的加工確實個難題，由于其螺旋面較大,，無論是利用塑料模注塑加工還是利用加工進 行數(shù)控加工其加工起來都較為復(fù)雜,。
    BURKERT流量計因為螺旋型面的緣故， 葉輪葉片外緣和葉輪葉片內(nèi)緣螺旋升角的不同使得螺旋形 葉輪渦輪流量計的儀表系數(shù)的計算較為復(fù)雜,。
    2.3改進后的倒梯形型葉片葉輪（圖5)在增加重疊度同時適當(dāng)減小葉片根部寬度,，使葉片呈倒 梯形，方面可保證葉片頂,、根部重疊度相同,，另方面降 低了死角區(qū)渦流的產(chǎn)生，減小壓力損失,。與傳統(tǒng)葉輪相比,， 該葉輪有以下特點：葉片重疊度增大；葉片形狀呈倒梯形,； 葉片與筒壁的間隙減小,。葉輪數(shù)比傳統(tǒng)數(shù)目增多，目的在于增加葉片重疊度,，較 高的重疊度可提高流量計的靈敏度,，降低起始流量。
    但重疊 度的增加由流動原理分析會引起兩個后果：增加葉片數(shù)使根 部密度增加,，從而使阻力損失增大,；增加葉輪重量，給葉輪 的啟動增加了負擔(dān),。
    葉輪重量方面使葉輪軸向減少適當(dāng)尺寸以達到原葉輪 重量,。改進后的葉輪經(jīng)過與原有葉輪的試驗測試比較，得出 增加葉片數(shù)后的流量計壓力損失曲線與增加前幾乎重合,，說 明壓力損失沒有因葉片數(shù)的增加而增加,。通過對起始流量的 測量，新葉輪比原葉輪有明顯降低,。葉片與筒壁的間隙從設(shè)計要求出發(fā)應(yīng)盡量小,，考慮到工 藝,，本機將原間隙減小了 0.2?，以達到zui低限度減小該環(huán) 形通道表面上由氣流摩擦和渦流引起的損失,。