CN110470365B - 孔板流量系数特性的确定方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种孔板流量系数特性的确定方法、装置及计算机存储介质，该方法包括针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴；获取所述孔板的气体流量的最小流量值，以及所述测量喷嘴的滞止压力值；根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径；根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定，确定所述孔板在被测压力条件下的流量系数。采用本申请中的方案，用于提高确定非标设计的孔板的流量系数特性的准确性。

Description

孔板流量系数特性的确定方法、装置及计算机存储介质

技术领域

本申请涉及气体流量计量技术领域，具体地，涉及一种孔板流量系数特性的确定方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

在气体流量计量领域，孔板流量计(后文将简称孔板)和喷嘴流量计(后文将简称喷嘴)是两种常用的计量元件。在高压气体流量计量领域，喷嘴因其结构简单、性能稳定、坚固耐用、维护方便及准确度高等优良的特点，作为标准表被广泛应用在各类气体流量标准装置中，对其它类型的气体流量计进行量值传递，其中就包含通过喷嘴的流量特性分析，实现对孔板流量系数的分析。

目前，随着国内外研究机构对音速喷嘴研究的深入，作为流量特性重要指标的流出系数的研究也在不断深入，但国内对喷嘴流出系数的研究主要集中在较低压力或者是常压状态下，但实际使用中经常是工作在高压工况下，此时气体的物性参数和喷嘴几何形状等多个参数会发生改变，从而导致喷嘴流出系数的变化，这个变化是不可忽略的，或者说应该实验证明在不同的压力工况下喷嘴的流出系数的变化量的大小。

有机构采用高准确度的正压法pVTt标准装置对不同喷嘴、不同压力条件下的喷嘴进行流出系数的变化研究，这种方式可以得到在一定不确定度范围内的喷嘴流出系数值，但其中引入的影响因素较多，适用于按照保准设计的孔板，对于非标准设计(后文将简称为非标)的孔板，则无法准确地确定出非标准设计的孔板的流量系数。

发明内容

本申请实施例中提供了一种孔板流量系数特性的确定方法、装置及计算机存储介质，用于提高确定非标设计的孔板的流量系数的准确性。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种孔板流量系数特性的确定方法，包括：针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴；获取所述孔板的气体流量的最小流量值，以及所述测量喷嘴的滞止压力值；根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径；根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定，确定所述孔板在被测压力条件下的流量系数。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种孔板流量系数特性的确定装置，包括：获取模块，用于针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴；获取所述孔板的气体流量的最小流量值，以及所述测量喷嘴的滞止压力值；喉径确定模块，用于根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径；流出系数确定模块，用于根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；流量系数确定模块，用于根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定，确定所述孔板在被测压力条件下的流量系数。

采用本申请实施例中提供的孔板流量系数的确定方法，针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴；获取所述孔板的气体流量的最小流量值，以及所述测量喷嘴的滞止压力值；根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径；根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定，确定所述孔板在被测压力条件下的流量系数特性。对于非标设计的待测孔板，在进行流量系数分析时，基于测量喷嘴等压流量比对的高低压工况，得到待测孔板的流量系数，能够获知待测测孔板在不同压力工况条件下流量系数的变化，提高确定流量系数特性的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提出的待测孔板测量图；

图2为本发明实施例提出的孔板流量系数特性的确定方法流程图；

图3为本发明实施例提出的孔板流量系数特性的确定方法流程图；

图4为本发明实施例提出的孔板流量系数特性的确定装置结构组成示意图。

具体实施方式

在实现本申请的过程中，发明人发现，航天型号增压系统使用的孔板孔径不大，入口压力高，出口压力低，工作于临界状态，但结构上不符合ISO9300的标准要求，为非标设计，由于没有扩张段，气流达到音速的截面位置无法确定，因此孔板的流出系数除了与工况间的依存关系外，结构上的非标设计也增加了流出系数变化规律的复杂程度，必须在真实工况下通过流量试验才能得到其真实的流量特性，需要对不同压力工况下孔板的流量系数进行研究和试验，提高增压系统工作可靠性提供流量计量保障。

针对上述问题，本申请实施例中提供了一种孔板流量系数的确定方法，针对待测孔板，获取与孔板对应的至少一个测量喷嘴；获取孔板的气体流量的最小流量值，以及所测量喷嘴的滞止压力值；根据最小流量值和滞止压力值，确定测量喷嘴的第一喉径；根据第一喉径对测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；根据第一流出系数，对孔板进行流量系数标定，确定孔板在被测压力条件下的流量系数，通过待测孔板在不同压力工况条件下流量系数的变化，高准确度定量的试验得出流量系数特性的变化规律。

本发明实施例提出一种孔板流量系数特性的确定方法，是基于喷嘴等压流量比对的高低压工况对孔板流量系数的影响分析方法，如图1所示，为本发明实施例提出的待测孔板进行测试的测量装置结构示意图，在图1中，该测量装置包括高压气源1，高压气源1用于储存测试过程中使用的高压气体介质。

一种较佳地实现方式，本发明实施例提出的技术方案中，高压气体介质选择氮气。

高压气源1连接气源后手动阀门2，然后经过减压装置3。减压装置3用于调制出测试过程中所需的气体压力。

减压装置3连接孔板前手动阀门5。其中孔板前手动阀门5用于关闭和开启高压气源。

一种较佳地实现方式，本发明实施例提出的技术方案中，减压装置3和孔板前手动阀门5之间通过稳压罐4连接，稳压灌用于将减压装置3调制出测试过程中所需的气体压力进行稳压处理，防止气体压力上下变动。

孔板前手动阀门5连接待测孔板前滞止容器6。待测孔板前滞止容器6用于安装相应的测温测压传感器，测温测压传感器用于测量待测孔板的前温前压。待测孔板前滞止容器6连接待测孔板7，待测孔板7连接测量喷嘴前手动阀门8。

其中测量喷嘴前手动阀门8用于开启和关闭相应的测量通道，每一个测量喷嘴10前均有测量喷嘴前滞止容器9。

其中测量喷嘴前滞止容器9用于得到测量喷嘴10的前压和前温.

测量喷嘴10后面连接的流量调节阀11，用于调节测量喷,10的后压，使其与标定时的工况一致。

在本发明实施例提出的技术方案中，采用n支同一设计喉径尺寸的音速喷嘴作为测量喷嘴。

每支测量喷嘴均配有专用的测量喷嘴前滞止容器，各测量喷嘴和测量喷嘴前滞止容器相互独立使用，以避免各测量喷嘴间的相互影响，测量喷嘴的标定和测量被测孔板采取前压和后压均进行控制，使其基本一致的方式，以避免因压力工况的不一致带来测量影响，在测试装置中，压力、温度的测量选用分辨力高、重复性好的传感器。

基于图1所示的测量装置图，本发明实施例提出一种孔板流量系数的确定方法，如图2所示，其具体处理流程如下述：

步骤21，针对待测孔板，获取与待测孔板对应的至少一个测量喷嘴。

具体实施中，可以根据待测孔板被测压力的范围，确定选择与该孔板对应测量喷嘴的数量，按照下述公式1确定：

n≥P_max/P_min 公式1

其中，n是测量喷嘴的数量，P_max是待测孔板被测压力的最大值，P_min是待测孔板被测压力的最小值。

举一例进行阐述，后文将延续该实例，不再赘述。以待测孔板的孔径为6mm为例，最高压力为32MPa，最低压力4MPa，压力比为32/4＝8，即选择8支测量喷嘴。

步骤22，获取待测孔板的气体流量的最小流量值，以及测量喷嘴的滞止压力值。

具体实施中，根据孔板的孔径，以及孔板的被测压力的范围，确定孔板的气体流量的取值范围，在取值范围中获取孔板的气体流量的最小流量值。

具体实施中，可以按照下述公式2，根据孔板的孔径，以及孔板的被测压力的范围，确定孔板的气体流量的取值范围：

其中，Q是孔板的气体流量，C是孔板流量系数，按理论值1计算；A_nt，是根据孔板的孔径计算得到的横截面积，单位是m²，C_*是实际气体临界流函数，P是孔板入口处气体的绝对滞止压力，单位是P_a，T是孔板入口处气体的滞止温度，单位是K；R是摩尔气体常数，R＝8314.41J/(kmol·K)，M是摩尔质量，单位kg/mol。

通过上述公式2中P的最大值和最小值，可以确定出Q的最大值和最小值。以待测孔板D＝6mm为例，在P_min＝4MPa，P_max＝32MPa条件下，其气体流量最小值Q_min＝0.267kg/s，最大值Q_max＝2.12kg/s。

具体地，根据测试装置的压力调节能力确定测量喷嘴的滞止压力值P₀，并且，为了确保被测孔板的临界流状态，应使被测孔板的后压，即测量喷嘴的前压不大于P_min/4。以该待测孔板为例，选取调节的滞止压力值为0.8MPa。

步骤23，根据最小流量值和滞止压力值，确定测量喷嘴的第一喉径。

具体实施中，可以按照下述公式3，确定测量喷嘴的第一喉径：

其中，D₀是测量喷嘴的第一喉径，Q_min是最小流量值，C₀是测量喷嘴的流出系数，按理论值1计算；P₀是测量喷嘴入口处气体的滞止压力值，单位是P_a，T₀是测量喷嘴入口处气体的滞止温度，单位是K，C_*是实际气体临界流函数。

为便于阐述，本申请提出的技术方案中，采用第一、第二进行标识，并不是具备实际顺序的第一、第二，后文将不再针对此进行赘述。

仍沿用上述实例，将已经确定的各参数Q_min＝0.267kg/s，P₀＝0.8MPa及各常数代入上述公式4得到D₀＝13.4mm。

步骤24，根据第一喉径对测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数。

在本发明实施例提出的技术方案中，各测量用喷嘴采取确定各流出系数的比例系数方式，而不必去关注各测量喷嘴的实际流出系数，从而在满足测试需要的条件下尽可能减小其他因素的影响量。

步骤25，根据第一流出系数，对孔板进行流量系数标定，确定孔板在被测压力条件下的流量系数特性。

在被测孔板的最低测量压力P_min条件下，使用以上n个测量喷嘴分别对被测孔板进行流量系数标定，得到n个在该被测压力条件下的流量系数C_1i(i＝1,2,3……n),对其求平均得到

各次的流量系数的计算方式如下式所示。

上述公式中：

C_1i是各次测量得到的孔板流量系数，q_mi是各次测量中所采用的测量喷嘴的流量值，单位是kg/s，P'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的绝对滞止压力，单位是Pa，T'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的滞止温度，单位是K。

具体实施中，q_mi按照下述公式确定：

其中，A_1i是各次测量采用的测量喷嘴的横截面积，单位是m²

P_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的绝对滞止压力，单位是Pa；T_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的滞止温度，单位是K；R是摩尔气体常数；M是摩尔质量，单位kg/mol；C_i是各测量喷嘴的流出系数。

在本发明实施例提出的技术方案中，使用测量喷嘴对被测孔板进行标定时，各测量喷嘴的选择和计算采用平均分配的原则，在保证测量喷嘴在测量时的前滞止压力统一的条件下，确保每一测量喷嘴对被测孔板的系数计算均有相同权重的贡献，避免对被测孔板在不同压力下因选用不同的测量喷嘴而造成测量误差；

一种较佳地实现方式，在本发明实施例提出的技术方案中，在上述步骤23确定测量喷嘴的第一喉径之后，步骤24根据第一喉径对测量喷嘴进行第一流出系数标定之前，如图3所示，还包括：

步骤31，确定标准喷嘴。

其中标准喷嘴用于标定测量喷嘴。

在本发明实施例提出的技术方案中，可以根据标准喷嘴压力的滞止条件，选择用于标定测量喷嘴的标准喷嘴，标准喷嘴的前滞止压力P_b选取应满足下述公式5的要求：

在上述公式5中，P_b是标准喷嘴的前滞止压力，P₀是测量喷嘴入口处气体的滞止压力值。

这样可以确保标准喷嘴和测量喷嘴同时满足临界流状态。

以该被测孔板为例，选取标准喷嘴前滞止压力为0.3MPa，后滞止压力为大气压0.1MPa，背压比为0.33，可满足喷嘴的临界流条件。

步骤32，根据标准喷嘴的前滞止压力获取标准喷嘴的第二喉径，按照第二喉径标定第一喉径的测量喷嘴的第一流出系数，获得第二流出系数。

具体实施中，根据所选择的标准喷嘴前滞止压力确定标准喷嘴的第二喉径，可以按照下述公式6确定第二喉径：

在上述公式6中，D_b是标准喷嘴的第二喉径，Q_min是最小流量值，C_b是标准喷嘴的流出系数，按理论值1计算；P_b是标准喷嘴入口处气体的绝对滞止压力值，单位是Pa，T₀是标准喷嘴入口处气体的滞止温度，单位是K，C_*是实际气体临界流函数。

以上述待测孔板为例，将各参数代入上述公式6，可得标准喷嘴的第二喉径计算为21.88mm。

在确定第二喉径之后，通过第二喉径对测量喷嘴进行标定，采用标准喷嘴依次对n个测量喷嘴进行流出系数标定，得到各测量喷嘴的流出系数为C_i(i＝1,2,3……n)。

具体地，可以按照下述公式7实现：

在上述公式中，其中C_i是各次测量得到的测量喷嘴的流出系数；

q_bi是各次测量中所采用的标准喷嘴的流量值，kg/s；

A_1i是各测量喷嘴的喉部截面积，m²；

P_1i是各次测量得到的测量喷嘴入口处的气体的绝对滞止压力，单位是Pa，、T_1i是各次测量得到的测量喷嘴入口处的气体的滞止温度，单位是K。

其中q_bi按下述公式8实现：

式中：

A_b是标准喷嘴的横截面积，m²；

P_2i是各次测量中标准喷嘴入口处的气体的绝对滞止压力，单位是Pa，T_2i是各次测量中标准喷嘴入口处的气体的滞止温度，单位是K。

一种较佳地实现方式，在本发明实施例提出的技术方案中，引入标准喷嘴对测量喷嘴进行标定，则得到的流量系数的计算方式如下述公式9所示：

在被测孔板的最低测量压力P_min条件下，使用以上n个测量喷嘴分别对被测孔板进行流量系数标定，得到n个在该被测压力条件下的流量系数C_1i(i＝1,2,3……n),对其求平均得到

各次的流量系数的计算方式如下式所示。

上述公式中：

C_1i是各次测量得到的孔板流量系数，P'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的绝对滞止压力，单位是Pa，T'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的滞止温度，单位是K。q_mi是各次测量中所采用的测量喷嘴的流量值，单位是kg/s，q_mi通过下述公式10所示：

A_1i是各次测量采用的测量喷嘴的横截面积，单位是m²；

P_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的绝对滞止压力，单位是Pa；T_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的滞止温度，单位是K，R是摩尔气体常数，M是摩尔质量，单位kg/mol，C_i是各测量喷嘴的流出系数。

测量时，通过流量调节阀的调节使测量喷嘴的后压和使用标准喷嘴标定测量喷嘴时的后压一致。

在上述步骤25中，确定孔板在被测压力条件下的流量系数，其中，该被测压力条件可以是一个压力范围，取值包含最低测量压力和最高测量压力，在最低测量压力和最高测量压力之间分别取若干压力值，作为压力点进行测试。

针对待测孔板，被测压力下，选取相应数量的测量喷嘴，使测量喷嘴的前滞止压力在P₀值附近，得到该次被测孔板的流量系数C_ji，在该被测孔板的被测压力条件下，进行多次测量喷嘴的选取组合来对被测孔板进行流量系数标定，直至各测量喷嘴被选用的次数均等为止。该滞止压力条件下的流量系数

(j＝2,3,……m，i＝1,2,3……n)。

仍沿用上述待测孔板，共有8支测量喷嘴，若每次需要2个测量喷嘴，则共需要测量4次(1号、2号喷嘴组合测量一次，3号、4号喷嘴组合测量一次，5号、6号喷嘴组合测量一次，7号、8号喷嘴组合测量一次)。若每次需要4个测量喷嘴，则共需要测量2次(1号、2号、3号、4号喷嘴组合测量一次，5号、6号、7号、8号喷嘴组合测量一次)。

在本发明实施例提出的技术方案中，经过以上步骤可根据待测孔板的j个被测压力点得到各点的流量系数C_j，即可得到待测孔板流量系数随被测压力的变化规律。

在本发明实施例提出的技术方案中，采用同一支标准喷嘴对各测量喷嘴进行系数标定，各测量喷嘴的前滞止压力控制在各测量喷嘴用于测量被测孔板时的前滞止压力设计值。

采用这种标定方案，标定得到被测孔板在各压力点下的流量系数，能够较高准确度的得到在不同压力点下的流量系数的变化规律，对于进一步研究孔板在高压条件下的流量特性具有重要意义。

通过对某直径为2.004mm的非标设计的待测孔板在不同压力下的流量试验，得到在各压力点下的流量系数的对比如下述表1所示。

表1

通过以上实测数据可以直接得到待测孔板流量系数在各不同压力点下的比例系数。

相应地，本发明实施例还提出一种孔板流量系数特性的确定装置，如图4所示，包括：

获取模块401，用于针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴；获取所述孔板的气体流量的最小流量值，以及所述测量喷嘴的滞止压力值；

喉径确定模块402，用于根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径；

流出系数确定模块403，用于根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；

流量系数确定模块404，用于根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定，确定所述孔板在被测压力条件下的流量系数。

具体地，上述喉径确定模块402，还用于确定标准喷嘴，所述标准喷嘴用于标定所述测量喷嘴；根据所述标准喷嘴的前滞止压力获取所述标准喷嘴的第二喉径；所述流出系数确定模块403，还用于按照所述第二喉径标定所述第一喉径的测量喷嘴的第一流出系数，获得第二流出系数。

具体地，所述流量系数确定模块，具体用于按照下述公式，在所述孔板在最低测量压力下，根据至少一个测量喷嘴的第二流出系数，分别对所述孔板进行流量系数标定，获得至少一个所述孔板在所述最低测量压力下的流量系数；将获得的流量系数取平均值后作为对所述孔板进行流量系数标定的结果。

具体地，所述流量系数确定模块，具体用于按照下述公式获得至少一个所述孔板在所述最低测量压力下的流量系数，包括：

其中，C_1i是各次测量得到的孔板的流量系数，P'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的绝对滞止压力值单位是Pa，T'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的滞止温度，单位是K，A_nt，是根据孔板的孔径计算得到的横截面积，单位是m²，C_*是实际气体临界流函数。

q_mi是各次测量中所采用的测量喷嘴的流量值，kg/s，q_mi按照下述公式确定：

A_1i是各次测量采用的测量喷嘴的横截面积，单位是m²

P_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的绝对滞止压力，单位是Pa；T_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的滞止温度，单位是K，R是摩尔气体常数，M是摩尔质量，单位kg/mol，C_i是各测量喷嘴的流出系数。

具体地，所述获取模块，具体用于根据待测孔板被测压力的范围，确定选择与所述孔板对应测量喷嘴的数量，按照下述公式确定：

n≥P_max/P_min

其中，所述n是测量喷嘴的数量，P_max是待测孔板被测压力的最大值，P_min是待测孔板被测压力的最小值。

具体地，上述获取模块，具体用于根据所述孔板的孔径，以及所述孔板的被测压力的范围，确定所述孔板的气体流量的取值范围；在所述取值范围中获取所述孔板的气体流量的最小流量值。

具体地，获取模块，具体用于按照下述公式，根据所述孔板的孔径，以及所述孔板的被测压力的范围，确定所述孔板的气体流量的取值范围：

其中，C是所述孔板流量系数，按理论值1计算；A_nt，是根据孔板的孔径计算得到的横截面积，单位是m²，C_*是实际气体临界流函数，P是所述孔板入口处气体的绝对滞止压力，单位是P_a，T是所述孔板入口处气体的滞止温度，单位是K；R是摩尔气体常数，R＝8314.41J/(kmol·K)，M是摩尔质量，单位kg/mol。

具体地，喉径确定模块，具体用于按照下述公式，根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径：

其中，D₀是第一喉径，Q_min是最小流量值，C₀是测量喷嘴的流出系数，按理论值1计算；P₀是测量喷嘴入口处气体的滞止压力值，单位是P_a，T₀是测量喷嘴入口处气体的滞止温度，单位是K，C_*是实际气体临界流函数。

相应地，本发明实施例还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有可执行程序，该可执行程序被处理器执行实上述方法的步骤。

本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种孔板流量系数特性的确定方法，其特征在于，包括：

针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴；

获取所述孔板的气体流量的最小流量值，以及所述测量喷嘴的滞止压力值；

根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径；

根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；

根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定，确定所述孔板在被测压力条件下的流量系数特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述测量喷嘴的第一喉径之后，根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行第一流出系数标定之前，还包括：

确定标准喷嘴，所述标准喷嘴用于标定所述测量喷嘴；

根据所述标准喷嘴的前滞止压力获取所述标准喷嘴的第二喉径；

按照所述第二喉径标定所述第一喉径的测量喷嘴的第一流出系数，获得第二流出系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定：

所述孔板在最低测量压力下，根据至少一个测量喷嘴的第二流出系数，分别对所述孔板进行流量系数标定，获得至少一个所述孔板在所述最低测量压力下的流量系数；

将获得的流量系数取平均值后作为对所述孔板进行流量系数标定的结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照下述公式获得至少一个所述孔板在所述最低测量压力下的流量系数，包括：

其中，C_1i是各次测量得到的孔板的流量系数，P'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的绝对滞止压力值单位是Pa，T'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的滞止温度，单位是K，A_nt是根据孔板的孔径计算得到的横截面积，单位是m²，C_*是实际气体临界流函数；

q_mi是各次测量中所采用的测量喷嘴的流量值，单位是kg/s，q_mi按照下述公式确定：

其中，A_1i是各次测量采用的测量喷嘴的横截面积，单位是m²；

P_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的绝对滞止压力，单位是P_a；T_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的滞止温度，单位是K，R是摩尔气体常数，M是摩尔质量，单位kg/mol，C_i是各测量喷嘴的流出系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴，包括：

根据待测孔板被测压力的范围，确定选择与所述孔板对应测量喷嘴的数量，按照下述公式确定：

n≥P_max/P_min

其中，所述n是测量喷嘴的数量，P_max是待测孔板被测压力的最大值，P_min是待测孔板被测压力的最小值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述孔板的气体流量的最小流量值，包括：

根据所述孔板的孔径，以及所述孔板的被测压力的范围，确定所述孔板的气体流量的取值范围；

在所述取值范围中获取所述孔板的气体流量的最小流量值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，按照下述公式，根据所述孔板的孔径，以及所述孔板的被测压力的范围，确定所述孔板的气体流量的取值范围：

其中，C是所述孔板流量系数，按理论值1计算；A_nt，是根据孔板的孔径计算得到的横截面积，单位是m²；C_*是实际气体临界流函数；P是所述孔板入口处气体的绝对滞止压力，单位是P_a；T是所述孔板入口处气体的滞止温度，单位是K；R是摩尔气体常数，R＝8314.41J/(kmol·K)；M是摩尔质量，单位kg/mol。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下述公式，根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径：

其中，D₀是第一喉径，Q_min是最小流量值，C₀是测量喷嘴的流出系数，按理论值1计算；P₀是测量喷嘴入口处气体的滞止压力值，单位是P_a，T₀是测量喷嘴入口处气体的滞止温度，单位是K，C_*是实际气体临界流函数。

9.一种孔板流量系数特性的确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于针对待测孔板，获取与所述孔板对应的至少一个测量喷嘴；获取所述孔板的气体流量的最小流量值，以及所述测量喷嘴的滞止压力值；

喉径确定模块，用于根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径；

流出系数确定模块，用于根据所述第一喉径对所述测量喷嘴进行流出系数标定，获得每一测量喷嘴的第一流出系数；

流量系数确定模块，用于根据所述第一流出系数，对所述孔板进行流量系数标定，确定所述孔板在被测压力条件下的流量系数特性。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述喉径确定模块，还用于确定标准喷嘴，所述标准喷嘴用于标定所述测量喷嘴；根据所述标准喷嘴的前滞止压力获取所述标准喷嘴的第二喉径；

所述流出系数确定模块，还用于按照所述第二喉径标定所述第一喉径的测量喷嘴的第一流出系数，获得第二流出系数。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述流量系数确定模块，具体用于在所述孔板在最低测量压力下，根据至少一个测量喷嘴的第二流出系数，分别对所述孔板进行流量系数标定，获得至少一个所述孔板在所述最低测量压力下的流量系数；将获得的流量系数取平均值后作为对所述孔板进行流量系数标定的结果。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述流量系数确定模块，具体用于按照下述公式获得至少一个所述孔板在所述最低测量压力下的流量系数，包括：

其中，C_1i是各次测量得到的孔板的流量系数，P'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的绝对滞止压力值单位是Pa，T'_0i是各次测量得到的孔板入口处的气体的滞止温度，单位是K，A_nt，是根据孔板的孔径计算得到的横截面积，单位是m²，C_*是实际气体临界流函数；

q_mi是各次测量中所采用的测量喷嘴的流量值，kg/s，q_mi按照下述公式确定：

其中，A_1i是各次测量采用的测量喷嘴的横截面积，单位是m²；

P_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的绝对滞止压力，单位是P_a；T_1i是各次的测量喷嘴入口处的气体的滞止温度，单位是K，R是摩尔气体常数，M是摩尔质量，单位kg/mol。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于根据待测孔板被测压力的范围，确定选择与所述孔板对应测量喷嘴的数量，按照下述公式确定：

n≥P_max/P_min

其中，所述n是测量喷嘴的数量，P_max是待测孔板被测压力的最大值，P_min是待测孔板被测压力的最小值。

14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于根据所述孔板的孔径，以及所述孔板的被测压力的范围，确定所述孔板的气体流量的取值范围；在所述取值范围中获取所述孔板的气体流量的最小流量值。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于按照下述公式，根据所述孔板的孔径，以及所述孔板的被测压力的范围，确定所述孔板的气体流量的取值范围：

其中，C是所述孔板流量系数，按理论值1计算；A_nt，是根据孔板的孔径计算得到的横截面积，单位是m²，C_*是实际气体临界流函数，P是所述孔板入口处气体的绝对滞止压力，单位是P_a，T是所述孔板入口处气体的滞止温度，单位是K；R是摩尔气体常数，R＝8314.41J/(kmol·K)，M是摩尔质量，单位kg/mol。

16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述喉径确定模块，具体用于按照下述公式，根据所述最小流量值和所述滞止压力值，确定所述测量喷嘴的第一喉径：

其中，D₀是第一喉径，Q_min是最小流量值，C₀是测量喷嘴的流出系数，按理论值1计算；P₀是测量喷嘴入口处气体的滞止压力值，单位是P_a，T₀是测量喷嘴入口处气体的滞止温度，单位是K，C_*是实际气体临界流函数。

17.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有可执行程序，该可执行程序被处理器执行上述权利要求1～8任一方法的步骤。

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