基于双向流固耦合技术的活塞式压力计研究

来源：计量学报杂志2021年第3期北京时间：

作者：张忠立,王灿,林正皓,倪玉山,洪扁,秦亭亭,李雪菁

单位：1. 上海市计量测试技术研究院, 上海 201203; 2. 复旦大学, 上海 200433;

摘要：针对传统实验研究无法控制单一变量的不足,基于双向流固耦合技术,建立了1000MPa简单型活塞式压力计的三维旋转模型,研究流体介质的黏度、活塞杆弹性模量以及活塞间隙对活塞式压力计压力量值复现的影响,结果表明:流体从活塞底部入口至出口的过程中,其流体压力先是近似线性快速下降至平衡压力的30%左右,再经过小范围的压力波动,最后近似线性缓慢降压至出口压力零;活塞杆弹性模量越大,流体黏度越小,活塞间隙越小,其活塞杆收缩量就越小;活塞杆弹性模量越大,流体黏度越大,活塞间隙越小,其活塞有效面积就越大,且流体黏度增大1倍,其有效面积最大增加约1.3%,对活塞有效面积影响最大,活塞杆弹性模量增大至10倍,其有效面积最大增加不足0.04%,活塞杆弹性模量对有效面积影响最小。

关键词：计量学;活塞式压力计;有效面积;流固耦合;数值仿真

基金资助：国家科技部重点研发计划项目(2018YFF0212405)