CN105651517A - 一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，在使用并联的试车台进气系统压力调节阀时，可以各自单独使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀中的任意一个，或者组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀，在组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀时，将所述并联的试车台进气系统压力调节阀中压力调节范围较大的压力调节阀的开度固定为50％或100％后，再按预测控制法得出的参数的控制量，通过控制系统控制调节压力调节范围较小的压力调节阀的开度。与现有技术相比，本发明提供的并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，可以整体掌握试车台的性能，降低试验成本，提高试验效率。

Description

一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法

技术领域

本发明涉及一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法。

背景技术

目前，发动机试验时，要求状态点的一组进气参数，包括进气总压，进气空气流量，进气氧成分，进气总温，发动机供油油量，同时达到设定值及稳定后，记录其性能及参数或考核其性能。目前，通常采用调节相关阀门的方式实现所述进气参数达到设定值，当进气状态点流量参数范围较宽时，需要采用并联压力调节阀的方式实现进气系统的压力调节，但是目前尚没有成熟的并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，从而增加了模拟时间，提高了试验成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，在使用并联的试车台进气系统压力调节阀时，可以各自单独使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀中的任意一个，或者组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀，在组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀时，将所述并联的试车台进气系统压力调节阀中压力调节范围较大的压力调节阀的开度固定为50％或100％后，再按预测控制法得出的参数的控制量，控制系统控制调节压力调节范围较小的压力调节阀的开度。

所述预测控制法，包括如下步骤：

1)、根据当前状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量，与所需模拟状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量的设定值的差值通过进气系统状态点参数方程组解算出单个参数的控制量；

2)、根据所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量，调节控制上述参数的各阀门的开度，使得在下一循环开始时，设定各阀门的开度满足所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量；

3)重复所述步骤1)和步骤2)直至模拟精度满足要求；

所述进气系统状态点参数方程组为：

q_mi＝q_ma+q_mo+q_mj

$q_{mi}=0.0404\frac{p_{ti}{A}_i}{\sqrt{T_{ti}}}q\left({\mathrm{\λ}}_i\right)$

$T_{ti}=T_{ti0}+\frac{{\mathrm{\ηq}}_{mj}{Q}_j}{{\mathrm{\αq}}_{mi}{c}_p}$

$q_{ma}=287C_{Va}\sqrt{\frac{(p_{sa}-p_{t2})(p_{sa}+p_{t2})}{{\mathrm{\γT}}_{0a}}}$

p_ti＝p_t2+Δp_t2

$T_{ti0}=\frac{q_{ma}{T}_{sa}{c}_{pa}{|}_{T=T_{sa}}+q_{mo}{T}_{so}{c}_{po}{|}_{T=T_{sa}}-q_{mo}{Q}_o}{q_{ma}{c}_{pa}{|}_{T=T_{ti0}}+q_{mo}{c}_{po}{|}_{T=T_{ti0}}}$

$\mathrm{\α}=(q_{ma}+q_{mo})/q_{mj}{L}_j^0$

$q_{mo}=\frac{21\%}{1-21\%}\[q_{ma}+q_{mj}-(\mathrm{\α}-1)q_{ma}\]$

所述进气系统状态点参数方程组中，q_mi为进气流量，q_ma为进气空气流量，q_mo为补氧流量，q_mj为加热器供油流量，p_ti为进气总压，A_i为进气截面面积，T_ti为进气总温，q(λ_i)为计算截面气体流量系数，T_ti0为当前进气总温，η为燃烧效率，Q_j为加热器供油汽化潜热，α为过热空气系数，C_p为燃气定压比热，C_va为空气调节阀流量系数，P_sa为气源压力，p_t2为空气调节阀阀后压力，γ为空气质量比重，为空气源温度，ΔP_t2为管道压力损失，T_sa为混合前空气温度，C_pa为空气定压比热，T_so为混合前补氧温度，C_po为氧气定压比热，Q₀为加热器供油汽化潜热，为理论空燃比；

在所述进气系统状态点参数方程组中，已知当前态点的进气空气流量，当前态点的补氧流量，当前态点的加热器供油流量，当前态点的进气总压，当前态点的进气总温，当前态点的当前进气总温，当前态点的过热空气系数，和所需模拟状态点的进气总压，所需模拟状态点的进气总温，求解与所需模拟状态点的进气总压和所需模拟状态点的进气总温对应的所需模拟状态点的进气空气流量，所需模拟状态点的补氧流量，所需模拟状态点的加热器供油流量。

所述进气系统状态点参数方程组中，将式替换为 $q_{\mathrm{ma}}$ $=\frac{249p_{sa}{C}_{va}}{\sqrt{{\mathrm{\γT}}_{0a}}}.$

所述进气系统状态点参数方程组中，

所述进气系统状态点参数方程组中，所述进气总温为燃烧后的温度，所述当前进气总温为进一步燃烧前温度。

所述二级压力调节阀的开度为50％。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明提供的一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，可以整体掌握试车台的性能，降低试验成本，提高试验效率。

具体实施方式

一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，在使用并联的试车台进气系统压力调节阀时，可以各自单独使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀中的任意一个，或者组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀，在组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀时，将所述并联的试车台进气系统压力调节阀中压力调节范围较大的压力调节阀的开度固定为50％或100％后，再按预测控制法得出的参数的控制量，控制系统控制调节压力调节范围较小的压力调节阀的开度。

所述预测控制法，包括如下步骤：

1)、根据当前状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量，与所需模拟状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量的设定值的差值通过进气系统状态点参数方程组解算出单个参数的控制量；

2)、根据所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量，调节控制上述参数的各阀门的开度，使得在下一循环开始时，设定各阀门的开度满足所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量；

3)重复所述步骤1)和步骤2)直至模拟精度满足要求；

所述进气系统状态点参数方程组为：

q_mi＝q_ma+q_mo+q_mj

$q_{mi}=0.0404\frac{p_{ti}{A}_i}{\sqrt{T_{ti}}}q\left({\mathrm{\λ}}_i\right)$

$T_{ti}=T_{ti0}+\frac{{\mathrm{\ηq}}_{mj}{Q}_j}{{\mathrm{\αq}}_{mi}{c}_p}$

$q_{ma}=287C_{Va}\sqrt{\frac{(p_{sa}-p_{t2})(p_{sa}+p_{t2})}{{\mathrm{\γT}}_{0a}}}$

p_ti＝p_t2+Δp_t2

$T_{ti0}=\frac{q_{ma}{T}_{sa}{c}_{pa}{|}_{T=T_{sa}}+q_{mo}{T}_{so}{c}_{po}{|}_{T=T_{so}}-q_{mo}{Q}_o}{q_{ma}{c}_{pa}{|}_{T=T_{ti0}}+q_{mo}{c}_{po}{|}_{T=T_{ti0}}}$

$\mathrm{\α}=(q_{ma}+q_{mo})/q_{mj}{L}_j^0$

$q_{mo}=\frac{21\%}{1-21\%}\[q_{ma}+q_{mj}-(\mathrm{\α}-1)q_{ma}\]$

所述进气系统状态点参数方程组中，q_mi为进气流量，q_ma为进气空气流量，q_mo为补氧流量，q_mj为加热器供油流量，p_ti为进气总压，A_i为进气截面面积，T_ti为进气总温，q(λ_i)为计算截面气体流量系数，T_ti0为当前进气总温，η为燃烧效率，Q_j为加热器供油汽化潜热，α为过热空气系数，C_p为燃气定压比热，C_va为空气调节阀流量系数，P_sa为气源压力，p_t2为空气调节阀阀后压力，γ为空气质量比重，T_0a为空气源温度，ΔP_t2为管道压力损失，T_sa为混合前空气温度，C_pa为空气定压比热，T_so为混合前补氧温度，C_po为氧气定压比热，Q₀为加热器供油汽化潜热，为理论空燃比；

在所述进气系统状态点参数方程组中，已知当前态点的进气空气流量，当前态点的补氧流量，当前态点的加热器供油流量，当前态点的进气总压，当前态点的进气总温，当前态点的当前进气总温，当前态点的过热空气系数，和所需模拟状态点的进气总压，所需模拟状态点的进气总温，求解与所需模拟状态点的进气总压和所需模拟状态点的进气总温对应的所需模拟状态点的进气空气流量，所需模拟状态点的补氧流量，所需模拟状态点的加热器供油流量。

所述进气系统状态点参数方程组中，将式替换为 $q_{\mathrm{ma}}$ $=\frac{249p_{sa}{C}_{va}}{\sqrt{{\mathrm{\γT}}_{0a}}}.$

所述进气系统状态点参数方程组中，

所述进气系统状态点参数方程组中，所述进气总温为燃烧后的温度，所述当前进气总温为进一步燃烧前温度。

所述二级压力调节阀的开度为50％。

最后说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳的实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替代，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，其特征在于，在使用并联的试车台进气系统压力调节阀时，可以各自单独使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀中的任意一个，或者组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀，在组合使用所述并联的试车台进气系统压力调节阀时，将所述并联的试车台进气系统压力调节阀中压力调节范围较大的压力调节阀的开度固定为50％或100％后，再按预测控制法得出的参数的控制量，控制系统控制调节压力调节范围较小的压力调节阀的开度。

2.根据权利要求1所述的并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，其特征在于，所述预测控制法，包括如下步骤：

1)、根据当前状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量，与所需模拟状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量的设定值的差值通过进气系统状态点参数方程组解算出单个参数的控制量；

2)、根据所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量，调节控制上述参数的各阀门的开度，使得在下一循环开始时，设定各阀门的开度满足所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量；

3)重复所述步骤1)和步骤2)直至模拟精度满足要求；

所述进气系统状态点参数方程组为：

q_mi＝q_ma+q_mo+q_mj

$q_{mi}=0.0404\frac{p_{ti}{A}_i}{\sqrt{T_{ti}}}q\left({\mathrm{\λ}}_1\right)$

$T_{ti}=T_{ti0}+\frac{{\mathrm{\ηq}}_{mj}{Q}_j}{{\mathrm{\αq}}_{mi}{c}_p}$

$q_{ma}=287C_{Va}\sqrt{\frac{(p_{sa}-p_{t2})(p_{sa}+p_{t2})}{{\mathrm{\γT}}_{0a}}}$

p_ti＝p_t2+Δp_t2

$T_{ti0}=\frac{q_{ma}{T}_{sa}{c}_{pa}{|}_{T=T_{sa}}+q_{mo}{T}_{so}{c}_{po}{|}_{T=T_{so}}-q_{mo}{Q}_o}{q_{ma}{c}_{pa}{|}_{T=T_{ti0}}+q_{mo}{c}_{po}{|}_{T=T_{ti0}}}$

$\mathrm{\α}=(q_{ma}+q_{mo})/q_{mj}{L}_j^0$

$q_{mo}=\frac{21\%}{1-21\%}\[q_{ma}+q_{mj}-(\mathrm{\α}-1)q_{ma}\]$

所述进气系统状态点参数方程组中，q_mi为进气流量，q_ma为进气空气流量，q_mo为补氧流量，q_mj为加热器供油流量，p_ti为进气总压，A_i为进气截面面积，T_ti为进气总温，q(λ_i)为计算截面气体流量系数，T_ti0为当前进气总温，η为燃烧效率，Q_j为加热器供油汽化潜热，α为过热空气系数，C_p为燃气定压比热，C_va为空气调节阀流量系数，P_sa为气源压力，p_t2为空气调节阀阀后压力，γ为空气质量比重，T_0a为空气源温度，ΔP_t2为管道压力损失，T_sa为混合前空气温度，C_pa为空气定压比热，T_so为混合前补氧温度，C_po为氧气定压比热，Q₀为加热器供油汽化潜热，为理论空燃比；

在所述进气系统状态点参数方程组中，已知当前态点的进气空气流量，当前态点的补氧流量，当前态点的加热器供油流量，当前态点的进气总压，当前态点的进气总温，当前态点的当前进气总温，当前态点的过热空气系数，和所需模拟状态点的进气总压，所需模拟状态点的进气总温，求解与所需模拟状态点的进气总压和所需模拟状态点的进气总温对应的所需模拟状态点的进气空气流量，所需模拟状态点的补氧流量，所需模拟状态点的加热器供油流量。

3.根据权利要求2所述的并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，其特征在于，所述进气系统状态点参数方程组中，将式 $q_{ma}=287C_{Va}\sqrt{\frac{(p_{sa}-p_{t2})(p_{sa}+p_{t2})}{{\mathrm{\γT}}_{0a}}}$ 替换为 $q_{ma}=\frac{249p_{sa}{C}_{va}}{\sqrt{{\mathrm{\γT}}_{0a}}}.$

4.根据权利要求2所述的并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，其特征在于，所述进气系统状态点参数方程组中，

5.根据权利要求2所述的并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，所述进气系统状态点参数方程组中，所述进气总温为燃烧后的温度，所述当前进气总温为进一步燃烧前温度。

6.根据权利要求1所述的并联的试车台进气系统压力调节阀的使用方法，所述二级压力调节阀的开度为50％。