CN105651519A - 一种试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，所述试车台进气系统进气压力调节阀的调试内容包括确定进气压力调节阀的流量-开度特性曲线、临界点、分辨率、重复性精度、负载压力充填时间验证、负载压降曲线；所述进气压力调节阀的分辨率为使流量或进气压力发生有效、最小变化的调节阀门开度变化值，所述负载压降为进气压力调节阀阀后压力与进气模拟总压的差值。与现有技术相比，本发明提供的试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，可以确定阀门特性，从而整体掌握试车台的性能，降低试验成本，提高试验效率。

Description

一种试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法

技术领域

本发明涉及一种试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法。

背景技术

发动机试车台试验时，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，因此，阀门的相关性能决定了整个试车台的性能，但是目前尚没有确定阀门特性的调试方法，这导致了无法整体掌握试车台的性能，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可靠的试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，所述试车台进气系统进气压力调节阀的调试内容包括确定进气压力调节阀的流量-开度特性曲线、临界点、分辨率、重复性精度、负载压力充填时间、负载压降曲线；所述进气压力调节阀的分辨率为使流量或进气压力发生有效、最小变化的调节阀门开度变化值，所述负载压降为进气压力调节阀阀后压力与进气模拟总压的差值。

确定进气压力调节阀流量-开度特性曲线的方法，包括如下步骤：

1)、通过进气压力调节阀的质量流量与阀前压力和阀后压力，介质密度，温度、阀门额定面积、阀门开度的关系，由公式

$C_v=\frac{Q}{287}\sqrt{\frac{{\mathrm{\γT}}_0}{(p_1-p_2)(p_1+p_2)}},$ (p₁-p₂)＜p₁/2时

$C_v=\frac{Q}{249p_1}\sqrt{{\mathrm{\γT}}_0},$ (p₁-p₂)≥p₁/2时

和qma＝Qρ_a得到：

$qma=K_a{C}_v{A}_a{\mathrm{\&rho;}}_a{p}_1\sqrt{\frac{c_p\mathrm{\&gamma;}\&lsqb;1-{(1-\frac{\mathrm{\&Delta;}p}{p_1})}^2\&rsqb;}{2{\mathrm{RT}}_a}},(\mathrm{\&Delta;}p<{\mathrm{\&beta;}}_p{p}_1)$

$qma=K_a{C}_v{A}_a{\mathrm{\&rho;}}_a{p}_1\sqrt{\frac{c_p\mathrm{\&gamma;}}{2{\mathrm{RT}}_a}},(\mathrm{\&Delta;}p\&GreaterEqual;{\mathrm{\&beta;}}_p{p}_1);$

上述公式中，C_V为进气压力调节阀的阀门流量系数，Q为通过进气压力调节阀的体积流量，γ为介质比重，T₀为空气温度，p₁为进气压力调节阀阀前压力，p₂为进气压力调节阀阀后压力，qma为通过进气压力调节阀的质量流量，ρ_a为介质密度，K_a为进气压力调节阀的阀门开度，A_a为进气压力调节阀的阀门额定面积，c_p为介质定压比热，R为气体常数，T_a为介质温度，Δp为进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差；

其中，进气压力调节阀的阀门额定面积，介质密度，介质定压比热，介质比重为常数；

2)、将测量所得的介质温度，进气压力调节阀阀前压力，进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差作为参变量，将进气压力调节阀的阀门开度作为自变量；

3)、以气源设计压力的85％为上限，以所需最小的进气压力调节阀阀前压力为下限，将由所需最小的进气压力调节阀阀前压力和气源设计压力的85％之间的压力分割成若干压力点，在每个压力点下，将进气压力调节阀按10％～90％、间隔10％的开度正反行程开启三遍，记录每个压力下每个开度的进气压力调节阀阀前压力、进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差、以及通过进气压力调节阀的质量流量，将上述记录的每个压力下每个开度的进气压力调节阀阀前压力、进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差、以及通过进气压力调节阀的质量流量的3个数据取平均数，拟合进气压力调节阀流量-开度特性曲线。

确定进气压力调节阀临界点的方法，其步骤为：在进气压力调节阀阀前压力固定和进气压力调节阀的阀门开度变化过程中，在某个进气压力调节阀的阀门开度下出现临界流动时，然后逐步减小进气压力调节阀的阀门开度，直至通过进气压力调节阀的质量流量与进气压力调节阀阀前压力不成正比关系，由此点的进气压力调节阀阀后压力即可确定进气压力调节阀临界点。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明提供的试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，可以确定阀门特性，从而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

一种试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，所述试车台进气系统进气压力调节阀的调试内容包括确定进气压力调节阀的流量-开度特性曲线、临界点、分辨率、重复性精度、负载压力充填时间、负载压降曲线；所述进气压力调节阀的分辨率为使流量或进气压力发生有效、最小变化的调节阀门开度变化值，所述负载压降为进气压力调节阀阀后压力与进气模拟总压的差值。

确定进气压力调节阀流量-开度特性曲线的方法，包括如下步骤：

1)、通过进气压力调节阀的质量流量与阀前压力和阀后压力，介质密度，温度、阀门额定面积、阀门开度的关系，由公式

$C_v=\frac{Q}{287}\sqrt{\frac{{\mathrm{\&gamma;T}}_0}{(p_1-p_2)(p_1+p_2)}},$ (p₁-p₂)＜p₁/2时

$C_v=\frac{Q}{249p_1}\sqrt{{\mathrm{\&gamma;T}}_0},$ (p₁-p₂)≥p₁/2时

和qma＝Qρ_a得到：

$qma=K_a{C}_v{A}_a{\mathrm{\&rho;}}_a{p}_1\sqrt{\frac{c_p\mathrm{\&gamma;}\&lsqb;1-{(1-\frac{\mathrm{\&Delta;}p}{p_1})}^2\&rsqb;}{2{\mathrm{RT}}_a}},(\mathrm{\&Delta;}p<{\mathrm{\&beta;}}_p{p}_1)$

$qma=K_a{C}_v{A}_a{\mathrm{\&rho;}}_a{p}_1\sqrt{\frac{c_p\mathrm{\&gamma;}}{2{\mathrm{RT}}_a}},(\mathrm{\&Delta;}p\&GreaterEqual;{\mathrm{\&beta;}}_p{p}_1);$

上述公式中，C_V为进气压力调节阀的阀门流量系数，Q为通过进气压力调节阀的体积流量，γ为介质比重，T₀为空气温度，p₁为进气压力调节阀阀前压力，p₂为进气压力调节阀阀后压力，qma为通过进气压力调节阀的质量流量，ρ_a为介质密度，K_a为进气压力调节阀的阀门开度，A_a为进气压力调节阀的阀门额定面积，c_p为介质定压比热，R为气体常数，T_a为介质温度，Δp为进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差；

其中，进气压力调节阀的阀门额定面积，介质密度，介质定压比热，介质比重为常数；

2)、将测量所得的介质温度，进气压力调节阀阀前压力，进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差作为参变量，将进气压力调节阀的阀门开度作为自变量；

3)、以气源设计压力的85％为上限，以所需最小的进气压力调节阀阀前压力为下限，将由所需最小的进气压力调节阀阀前压力和气源设计压力的85％之间的压力分割成若干压力点，在每个压力点下，将进气压力调节阀按10％～90％、间隔10％的开度正反行程开启三遍，记录每个压力下每个开度的进气压力调节阀阀前压力、进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差、以及通过进气压力调节阀的质量流量，将上述记录的每个压力下每个开度的进气压力调节阀阀前压力、进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差、以及通过进气压力调节阀的质量流量的3个数据取平均数，拟合进气压力调节阀流量-开度特性曲线。

确定进气压力调节阀临界点的方法，其步骤为：在进气压力调节阀阀前压力固定和进气压力调节阀的阀门开度变化过程中，在某个进气压力调节阀的阀门开度下出现临界流动时，然后逐步减小进气压力调节阀的阀门开度，直至通过进气压力调节阀的质量流量与进气压力调节阀阀前压力不成正比关系，由此点的进气压力调节阀阀后压力即可确定进气压力调节阀临界点。

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 (3)

1.一种试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，其特征在于，所述试车台状进气系统进气压力调节阀的调试内容包括确定进气压力调节阀的流量-开度特性曲线、临界点、分辨率、重复性精度、负载压力充填时间、负载压降曲线；所述进气压力调节阀的分辨率为使流量或进气压力发生有效、最小变化的调节阀门开度变化值，所述负载压降为进气压力调节阀阀后压力与进气模拟总压的差值。

2.根据权利要求1所述的试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，其特征在于，确定进气压力调节阀流量-开度特性曲线的方法，包括如下步骤：

1)、通过进气压力调节阀的质量流量与阀前压力和阀后压力，介质密度，温度、阀门额定面积、阀门开度的关系，由公式

$C_v=\frac{Q}{287}\sqrt{\frac{{\mathrm{\&gamma;T}}_0}{(p_1-p_2)(p_1+p_2)}},(p_1-p_2)<p_1/2$ 时

$C_v=\frac{Q}{249p_1}\sqrt{{\mathrm{\&gamma;T}}_0},(p_1-p_2)\&GreaterEqual;p_1/2$ 时

和qma＝Qρ_a得到：

$qma=K_a{C}_v{A}_a{\mathrm{\&rho;}}_a{p}_1\sqrt{\frac{c_p\mathrm{\&gamma;}\&lsqb;1-{(1-\frac{\mathrm{\&Delta;}p}{p_1})}^2\&rsqb;}{2{\mathrm{RT}}_a}}(\mathrm{\&Delta;}p<{\mathrm{\&beta;}}_p{p}_1)$

$qma=K_a{C}_v{A}_a{\mathrm{\&rho;}}_a{p}_1\sqrt{\frac{c_p\mathrm{\&gamma;}}{2{\mathrm{RT}}_a}}(\mathrm{\&Delta;}p\&GreaterEqual;{\mathrm{\&beta;}}_p{p}_1);$

上述公式中，C_V为进气压力调节阀的阀门流量系数，Q为通过进气压力调节阀的体积流量，γ为介质比重，T₀为空气温度，p₁为进气压力调节阀阀前压力，p₂为进气压力调节阀阀后压力，qma为通过进气压力调节阀的质量流量，ρ_a为介质密度，K_a为进气压力调节阀的阀门开度，A_a为进气压力调节阀的阀门额定面积，c_p为介质定压比热，R为气体常数，T_a为介质温度，Δp为进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差；

其中，进气压力调节阀的阀门额定面积，介质密度，介质定压比热，介质比重为常数；

2)、将测量所得的介质温度，进气压力调节阀阀前压力，进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差作为参变量，将进气压力调节阀的阀门开度作为自变量；

3)、以气源设计压力的85％为上限，以所需最小的进气压力调节阀阀前压力为下限，将由所需最小的进气压力调节阀阀前压力和气源设计压力的85％之间的压力分割成若干压力点，在每个压力点下，将进气压力调节阀按10％～90％、间隔10％的开度正反行程开启三遍，记录每个压力下每个开度的进气压力调节阀阀前压力、进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差、以及通过进气压力调节阀的质量流量，将上述记录的每个压力下每个开度的进气压力调节阀阀前压力、进气压力调节阀阀后压力与阀前压力的压差、以及通过进气压力调节阀的质量流量的3个数据取平均数，拟合进气压力调节阀流量-开度特性曲线。

3.根据权利要求1所述的试车台进气系统进气压力调节阀的调试方法，其特征在于，确定进气压力调节阀临界点的方法，其步骤为：在进气压力调节阀阀前压力固定和进气压力调节阀的阀门开度变化过程中，在某个进气压力调节阀的阀门开度下出现临界流动时，然后逐步减小进气压力调节阀的阀门开度，直至通过进气压力调节阀的质量流量与进气压力调节阀阀前压力不成正比关系，由此点的进气压力调节阀阀后压力即可确定进气压力调节阀临界点。