CN102519668A - 排气管系三通接头压力损失测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排气管系三通接头压力损失测量装置，包括第一、二、三排气支管以及分别设置在第一、二、三排气支管上的第一、二、三压力传感器，所述第一、二、三压力传感器的输出信号均与计算机相连接，第二排气支管和第三排气支管的轴线重合且内径相同，测量装置还包括输出信号与所述计算机相连接的第四压力传感器，所述第四压力传感器设置在所述第一排气支管的轴线与第二排气支管的壁面交接处。根据第一、四压力传感器所测得的压力，可以了解第一排气支管内排气的撞击损失情况，以及第二排气支管内的排气对第一排气支管内排气的影响情况。与现有技术相比，本发明设计合理，结构简单，适用于发动机排气管系三通接头压力损失的测量。

Description

排气管系三通接头压力损失测量装置

技术领域

本发明涉及一种压力损失测量装置，特别是一种适用于发动机排气管系三通接头压力损失测量装置。

背景技术

在涡轮增压系统设计中一个非常实质的部分就是排气管系的设计，排气系统的流动特性对发动机的整机性能有重要的影响，特别是近年来柴油机增压程度的不断提高，对排气管系的优化设计更需要了解其流动特性。对排气管系内气体的流动过程进行数值模拟是这一研究的主要手段。通过数值模拟，可以了解排气管内压力波的形态及其传递情况，可以对排气能量的利用、气缸扫气进行分析，并对排气系统的优化设计提出建议。衡量排气系统数值模拟精度最重要的两个因素是：排气质量流量和排气管内压力波的模拟精度，而排气管系三通接头压力计算模型对这两个因素的模拟精度来说是非常关键的。在现有发动机一维商业仿真软件或自编软件中，排气管系三通接头压力计算模型主要是等压模型和压力损失模型。等压模型假定三个支管在连接处压力相等，这种模型比较简单，但是它即不能正确反映接头中的能量损失，也不能体现接头几何形状变化的影响。压力损失模型中一般是通过理论推导或试验得到，三个支管在连接处压力不相等，它即反映接头中的能量损失，也能体现接头几何形状变化的影响。在建立压力损失模型的过程中，压力损失的测量至关重要。经对现有技术的文献检索发现，专利申请号为200710100885.2，公开号为CN 101063422A，发明名称为“用于降低燃气涡轮发动机内的压力损失的方法和系统”的发明，对降低发动机压力损失的方法进行了说明，但是没有对排气管系压力损失的测量方法进行说明。而现有的三通接头压力损失常规测量装置，其测量数据不能有效了解排气支管内排气的撞击损失情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的三通接头压力损失常规测量装置，其测量数据不能有效了解排气支管内排气的撞击损失情况等缺陷，提供了一种可以使测量数据能有效反映排气支管内排气的撞击损失情况的发动机排气管系三通接头压力损失测量装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种排气管系三通接头压力损失测量装置，包括第一、第二、第三排气支管以及设置在第一排气支管上的第一压力传感器，设置在第二排气支管上的第二压力传感器，设置在第三排气支管上的第三压力传感器；所述第一、二、三压力传感器的输出信号均与计算机相连接，所述第二排气支管和第三排气支管的轴线重合且内径相同，所述排气管系三通接头压力损失测量装置还包括输出信号与所述计算机相连接的第四压力传感器，所述第四压力传感器设置在所述第一排气支管的轴线与第二排气支管的壁面交接处。

进一步地，所述第一、第二、第三排气支管上各设置有温度传感器，所述温度传感器的输出信号均与所述计算机相连接。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：本发明设计合理，结构简单，测量方便，适用于排气管系三通接头压力损失的测量，能为建立排气管系三通接头压力损失模型提供有利支持。

附图说明

图1为本发明的排气管系三通接头压力损失测量装置的结构示意图；

其中：1、第一排气支管，2、第二排气支管，3、第三排气支管，4、第一压力传感器，5、第一温度传感器，6、第二压力传感器，7、第二温度传感器，8、第三压力传感器，9、第三温度传感器，10、计算机，11、第四压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，本发明包括第一排气支管1、第二排气支管2、第三排气支管3、第一压力传感器4、第一温度传感器5、第二压力传感器6、第二温度传感器7、第三压力传感器8、第三温度传感器9、第四压力传感器11和计算机10，第一压力传感器4和第一温度传感器5安装在第一排气支管1内，第二压力传感器6和第二温度传感器7安装在第二排气支管2内，第三压力传感器8和第三温度传感器9安装在第三排气支管3内，第一压力传感器4、第一温度传感器5、第二压力传感器6、第二温度传感器7、第三压力传感器8、第三温度传感器9的输出信号都和计算机10相连接，第二支管2和第三支管3的轴线重合且内径相同，第四压力传感器11安装在第一排气支管1的轴线与第二排气支管2的壁面交接处，第四压力传感器11的输出信号和计算机10相连接。

在发动机排气管系中，当排气从第一排气支管1和第二排气支管2，同时流向第三排气支管3时，通过第一压力传感器4和第四压力传感器11所测得的数据，可以了解第一排气支管1内排气的撞击损失情况；通过第二压力传感器6和第四压力传感器11所测得的数据，可以了解第二排气支管2内的排气，对第一排气支管1内的排气撞击损失的影响情况。当排气从第二排气支管2和第三排气支管3，同时流向第一排气支管1时，通过第二压力传感器6、第三压力传感器8和第四压力传感器11所测得的数据，可以了解第二排气支管2内的排气与第三排气支管3内的排气之间的撞击损失情况。这种方式即为采用静压损失系数来计算三通接头压力损失情况。

对于三通接头压力损失情况的计算，除了采用上述静压损失系数来计算以外，也经常采用总压损失系数来计算。当采用总压损失系数时，就需要知道第一排气支管1、第二排气支管2和第三排气支管3内的流速；而在计算各支管内流体的流速时，各支管内的温度也必须知道。此时，结合第一温度传感器5、第二温度传感器7、第三温度传感器9测得的数据计算出第一排气支管1、第二排气支管2和第三排气支管3内的流速；通过各种排气方式下对应的各排气支管内流速的变换情况，可以了解三通接头的总压损失情况。具体为：当排气从第一排气支管1和第二排气支管2，同时流向第三排气支管3时，通过第一压力传感器4、第一温度传感器5、第三压力传感器8和第三温度传感器9所测得的数据，可以了解排气从第一排气支管1流向第三排气支管3时的总压损失情况；通过第二压力传感器6、第二温度传感器7、第三压力传感器8和第三温度传感器9所测得的数据，可以了解排气从第二排气支管2流向第三排气支管3时的总压损失情况。

Claims (2)

1.一种排气管系三通接头压力损失测量装置，包括第一、第二、第三排气支管(1、2、3)以及设置在第一排气支管(1)上的第一压力传感器(4)，设置在第二排气支管(2)上的第二压力传感器(6)，设置在第三排气支管(3)上的第三压力传感器(8)；所述第一、二、三压力传感器(4、6、8)的输出信号均与计算机(10)相连接，所述第二排气支管(2)和第三排气支管(3)的轴线重合且内径相同，其特征在于：所述排气管系三通接头压力损失测量装置还包括输出信号与所述计算机(10)相连接的第四压力传感器(11)，所述第四压力传感器(11)设置在所述第一排气支管(1)的轴线与第二排气支管(2)的壁面交接处。

2.根据权利要求1所述的排气管系三通接头压力损失测量装置，其特征在于，所述第一、第二、第三排气支管(1、2、3)上各设置有温度传感器(5、7、9)，所述温度传感器(5、7、9)的输出信号均与所述计算机(10)相连接。

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