CN115420456B - 一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法 - Google Patents

一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115420456B
CN115420456B CN202211381651.0A CN202211381651A CN115420456B CN 115420456 B CN115420456 B CN 115420456B CN 202211381651 A CN202211381651 A CN 202211381651A CN 115420456 B CN115420456 B CN 115420456B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure ratio
ratio correction
point
curve
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211381651.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115420456A (zh
Inventor
祖孝勇
罗太元
尹疆
林学东
徐来武
白本奇
李聪健
熊波
曾利权
蒋明华
叶成
何川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Original Assignee
High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center filed Critical High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority to CN202211381651.0A priority Critical patent/CN115420456B/zh
Publication of CN115420456A publication Critical patent/CN115420456A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115420456B publication Critical patent/CN115420456B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/003—Machine valves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

本发明属于高速风洞试验技术领域，公开了一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法。该方法首先在高气源压力和低气源压力条件下通过阀门阶梯运动分别获得低压比修正点、高压比修正点；然后分别获得低压比修正曲线和高压比修正曲线；再通过合理方式对高压比修正点和低压比修正点进行拟合连接；最后得到低压比修正点之下的低压比修正曲线、高压比修正点和低压比修正点之间的拟合曲线、高压比修正点之上的高压比修正曲线，舍去实际试验过程中不会使用到的低于对应最高气源压力的压比和高于对应截止压力的压比后，将三段曲线重新拟合得到新的高精度修正曲线。该方法能够得到相比于单次修正精度更高的修正曲线。

Description

一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法
技术领域
本发明属于高速风洞试验技术领域，具体涉及一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法。
背景技术
高速风洞中，环状缝隙调压阀后至稳定段存在压力损失。对阀门内部流场进行的数值计算表明，风洞入口管道内的气体在调压阀调节作用下实现了压力的降低，但气流的压缩和膨胀变化使调压阀流场变得十分复杂，调压阀小片区域内压力场不均匀且压差变化大，阀后管道内轴向速度场不均匀、不对称，核心流偏移振荡，还存在涡系的交替作用等复杂流动。在阀门至稳定段之间，气流会先经过大开角段，里面包含中心分流锥，多层孔板；之后，气流进入稳定段，稳定段中有蜂窝器和阻尼网等装置。其目的是将阀后紊乱的气流整定为均匀可用的气流。在此过程中，气流将产生较大的压力损失。实际试验时，无法直接测量阀后总压，必须通过一定方式将稳定段测得的压力反推出阀后总压，再对理论计算的阀门特性曲线进行压力损失修正，得到稳定段压力与阀前压力比值与阀门位置的关系，才能得到较准确的阀门特性提交控制系统使用。
针对给定
Figure DEST_PATH_IMAGE001
数，开展阀门特性调试试验，测得气源压力
Figure 691158DEST_PATH_IMAGE002
，阀门的阀后总压为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，稳定段压力
Figure 545982DEST_PATH_IMAGE004
，将压力损失系数
Figure DEST_PATH_IMAGE005
定义为：
Figure 266332DEST_PATH_IMAGE006
可以得到稳定段压力
Figure 661541DEST_PATH_IMAGE004
与阀后压力
Figure 475913DEST_PATH_IMAGE003
的反算关系为：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
阀后和阀前压比为：
Figure 236059DEST_PATH_IMAGE008
稳定段和阀前压比为：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
由式（3）和（4）可计算得到压力损失系数为：
Figure 440775DEST_PATH_IMAGE010
开展阀门特性试验时，根据阀门理论特性初步预测确定当前气源压力和马赫数条件下的阀门初始开度，在阀门初始开度一定范围内，阶梯拉动阀门位置，获取给定
Figure 639676DEST_PATH_IMAGE001
数在特定气源压力和位置下以稳定段压力与阀前气源压力表征的阀门特性参数，通过压力传感器测得的
Figure 308554DEST_PATH_IMAGE004
与
Figure 239601DEST_PATH_IMAGE002
计算
Figure 993931DEST_PATH_IMAGE011
，通过阀门位置传感器测得的阀门位置与已知的阀门总行程计算阀门位置
Figure 668626DEST_PATH_IMAGE012
，通过阀门理论特性获取阀门位置
Figure 192011DEST_PATH_IMAGE012
对应的压比
Figure 621855DEST_PATH_IMAGE013
，利用公式（5）即可计算得到压力损失系数
Figure 801164DEST_PATH_IMAGE005
。通过获得的压力损失系数
Figure 76287DEST_PATH_IMAGE005
对当前
Figure 719758DEST_PATH_IMAGE001
数的全行程阀门特性曲线进行压力损失系数修正，即可初步得到较为准确的以稳定段压力与阀前气源压力比值表征的阀门特性曲线
Figure 992608DEST_PATH_IMAGE014
。
单次试验数据条件下的修正曲线，是利用当次调试压比情况下，对特定马赫数的阀门特性曲线进行的统一修正，即用一个点的数据修正整体数据。没有考虑到在不同压比情况下，气流的压力损失存在较大差异。试验表明，某高速自由射流风洞调压阀在马赫数3时，高压比0.637比低压比0.122时压力损失系数增加约38%，若按照低压比的压力损失系数对特性曲线进行整体修正，则在同样压比下，高压比时阀位偏差达到15mm，在同样阀位下，高压比时压力偏差达到33kPa，上述偏差量会导致控制系统来回调节阀门位置，不仅增加流场调节时长、浪费能源，且无法准确预判阀门位置、快速稳定建立流场，严重时会导致流场失稳，激波在模型上反复扫荡，给试验带来极其严重的安全隐患。针对上述问题，有必要发展一种针对不同压比区间的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法。
本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法，包括以下步骤：
S01.给定
Figure 721529DEST_PATH_IMAGE001
数，在高气源压力条件下，通过环状缝隙调压阀门阶梯运动，获得阀门位置
Figure 738027DEST_PATH_IMAGE012
对应的实际前室总压
Figure 236004DEST_PATH_IMAGE004
和高气源压力
Figure 7651DEST_PATH_IMAGE015
，计算出实际压比
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
，定义实际压比
Figure 893043DEST_PATH_IMAGE017
对应的点为低压比修正点
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
；
S02.根据环状缝隙调压阀门设计手册，确定S01步骤中阀门位置
Figure 713232DEST_PATH_IMAGE012
，即低压比修正点
Figure 65715DEST_PATH_IMAGE018
的阀门位置处对应于阀门理论曲线上的理论低压比
Figure 8264DEST_PATH_IMAGE019
；
S03.计算出高气源压力下的压力损失系数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
，即
Figure 383881DEST_PATH_IMAGE021
；
S04.对实际由各个离散点拟合而成的阀门理论曲线上剩余的所有计算点，按照S03步骤中计算出的压力损失系数
Figure 804498DEST_PATH_IMAGE020
进行修正，即
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
，得到低压比修正曲线，定义低压比修正曲线为一次修正曲线，用下标“1”表示；
S05.在低气源压力条件下，重复步骤S01~S04，同理得到高压比
Figure 214751DEST_PATH_IMAGE023
、高压比修正点
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE024
和高压比修正曲线，定义高压比修正曲线为二次修正曲线，用下标“2”表示；同时，确定高压比修正点
Figure 265884DEST_PATH_IMAGE024
阀门位置处对应阀门理论曲线上的理论高压比
Figure 191114DEST_PATH_IMAGE025
；
S06.得到高压比修正点
Figure 415422DEST_PATH_IMAGE024
位置处低压比修正曲线上的对应点
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE026
，计算此位置处高压比修正曲线与低压比修正曲线的压比差
Figure 414602DEST_PATH_IMAGE027
；
S07.计算出高压比修正点
Figure 698953DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 49163DEST_PATH_IMAGE018
之间的点数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE028
；
S08.得出高压比修正点
Figure 77162DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 196428DEST_PATH_IMAGE018
之间的阶梯修正量
Figure 386101DEST_PATH_IMAGE029
，即
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE030
；
S09.从低压比修正点
Figure 238255DEST_PATH_IMAGE018
开始，对低压比修正曲线上的每个点，按照阶梯修正量
Figure 804366DEST_PATH_IMAGE029
进行修正，至高压比修正点
Figure 106034DEST_PATH_IMAGE024
结束，得到高压比修正曲线和低压比修正曲线之间新的拟合曲线；
S10.根据给定
Figure 404291DEST_PATH_IMAGE001
数下，前室总压
Figure 791410DEST_PATH_IMAGE004
和储气罐最高压力
Figure 98895DEST_PATH_IMAGE031
得到最低压比
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE032
；
S11.根据给定
Figure 989490DEST_PATH_IMAGE001
数下，前室总压
Figure 724228DEST_PATH_IMAGE004
和气源截止压力
Figure 333064DEST_PATH_IMAGE033
得到最高压比
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE034
；
S12.将最低压比
Figure 444240DEST_PATH_IMAGE032
至低压比修正点
Figure 454921DEST_PATH_IMAGE018
、低压比修正点
Figure 422877DEST_PATH_IMAGE018
至高压比修正点
Figure 456692DEST_PATH_IMAGE024
、高压比修正点
Figure 168296DEST_PATH_IMAGE024
至最高压比
Figure 33484DEST_PATH_IMAGE034
的三段离散点重新拟合得到高精度的修正曲线和多项式拟合公式。
进一步地，所述的步骤S01、步骤S05中引入低压比
Figure 110024DEST_PATH_IMAGE017
、高压比
Figure 693452DEST_PATH_IMAGE023
两个修正点进行修正，得到的实际压比为
Figure 943168DEST_PATH_IMAGE035
满足
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE036
函数关系，分别在高气源条件下和低气源条件下通过环状缝隙调压阀阶梯运动调试获得。
进一步地，所述的步骤S09中的阶梯修正公式为：
Figure 866125DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE038
为低压比修正点
Figure 110637DEST_PATH_IMAGE018
至高压比修正点
Figure 181361DEST_PATH_IMAGE024
之间新拟合的离散点，用下标“3”表示；
Figure 234768DEST_PATH_IMAGE039
为低压比修正曲线上的点，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 12231DEST_PATH_IMAGE041
点号，
Figure 492891DEST_PATH_IMAGE041
的取值区间为低压比修正点
Figure 723015DEST_PATH_IMAGE018
至高压比修正点
Figure 580112DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE042
为低压比修正曲线上的点号。
本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法适用于新建高速风洞阀门特性调试，在调试风洞试验时，试验段内不安装试验模型等装置。
本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法首先在低气源压力和高气源压力条件下通过阀门阶梯运动分别获得高压比修正点和低压比修正点；然后根据高压比修正点和低压比修正点分别修正阀门理论特性曲线，获得高压比修正曲线和低压比修正曲线；再根据高压比修正曲线和低压比修正曲线，通过合理方式对高压比修正点和低压比修正点进行拟合连接；最后得到低压比修正点之下的低压比修正曲线、高压比修正点和低压比修正点之间的拟合曲线、在高压比修正点之上的高压比修正曲线，舍去实际试验过程中不会使用到的低于对应最高气源压力的压比和高于对应截止压力的压比后，将此三段曲线重新进行拟合得到新的高精度修正曲线。该方法是一种能够得到相比于单次修正精度更高的修正曲线的有效方法。
本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法，是通过高压比和低压比两次阀门特性调试，获取高压比、低压比下各自的压力损失系数，修正阀门特性理论值，使理论预测的阀门特性曲线平滑偏移并经过试验测得的高压比、低压比两个特性点，合理舍去了超过气源最高压力和低于气源截止压力对应的压比特性曲线段，得到光滑、连续且与实际情况十分接近的修正曲线和曲线拟合公式。
本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法克服了低压比区间比与高压比区间压力损失系数差异较大问题，能够兼顾不同压力损失的影响，提高了对阀门特性曲线拟合公式的精准度，能够得到高精度的修正曲线。
本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法简单、明确，理论依据充分，有助于控制系统精确调节阀门位置，减少流场调节时长，快速稳定建立流场，已实际应用于高速自由射流风洞的超声速流场运行。
本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法可应用于采用环状缝隙调压阀的高速风洞阀门特性修正，应用范围广，具有通用性。
附图说明
图1为本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法的流程图；
图2为本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
如图1所示，本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法，包括以下步骤：
S01.给定
Figure 212082DEST_PATH_IMAGE001
数，在高气源压力条件下，通过环状缝隙调压阀门阶梯运动，获得阀门位置
Figure 863643DEST_PATH_IMAGE012
对应的实际前室总压
Figure 908960DEST_PATH_IMAGE004
和高气源压力
Figure 241852DEST_PATH_IMAGE015
，计算出实际压比
Figure 790645DEST_PATH_IMAGE016
，定义实际压比
Figure 816370DEST_PATH_IMAGE017
对应的点为低压比修正点
Figure 83403DEST_PATH_IMAGE018
；
S02.根据环状缝隙调压阀门设计手册，确定S01步骤中阀门位置
Figure 282303DEST_PATH_IMAGE012
，即低压比修正点
Figure 623286DEST_PATH_IMAGE018
的阀门位置处对应于阀门理论曲线上的理论低压比
Figure 882229DEST_PATH_IMAGE019
；
S03.计算出高气源压力下的压力损失系数
Figure 636558DEST_PATH_IMAGE020
，即
Figure 311253DEST_PATH_IMAGE021
；
S04.对实际由各个离散点拟合而成的阀门理论曲线上剩余的所有计算点，按照S03步骤中计算出的压力损失系数
Figure 834639DEST_PATH_IMAGE020
进行修正，即
Figure 264483DEST_PATH_IMAGE022
，得到低压比修正曲线，定义低压比修正曲线为一次修正曲线，用下标“1”表示；
S05.在低气源压力条件下，重复步骤S01~S04，同理得到高压比
Figure 181142DEST_PATH_IMAGE023
、高压比修正点
Figure 721845DEST_PATH_IMAGE024
和高压比修正曲线，定义高压比修正曲线为二次修正曲线，用下标“2”表示；同时，确定高压比修正点
Figure 365316DEST_PATH_IMAGE024
阀门位置处对应阀门理论曲线上的理论高压比
Figure 638165DEST_PATH_IMAGE025
；
S06.得到高压比修正点
Figure 367087DEST_PATH_IMAGE024
位置处低压比修正曲线上的对应点
Figure 445901DEST_PATH_IMAGE026
，计算此位置处高压比修正曲线与低压比修正曲线的压比差
Figure 881562DEST_PATH_IMAGE027
；
S07.计算出高压比修正点
Figure 387629DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 603847DEST_PATH_IMAGE018
之间的点数
Figure 424036DEST_PATH_IMAGE028
；
S08.得出高压比修正点
Figure 776519DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 719068DEST_PATH_IMAGE018
之间的阶梯修正量
Figure 94685DEST_PATH_IMAGE029
，即
Figure 515302DEST_PATH_IMAGE030
；
S09.从低压比修正点
Figure 987872DEST_PATH_IMAGE018
开始，对低压比修正曲线上的每个点，按照阶梯修正量
Figure 773425DEST_PATH_IMAGE029
进行修正，至高压比修正点
Figure 698656DEST_PATH_IMAGE024
结束，得到高压比修正曲线和低压比修正曲线之间新的拟合曲线；
S10.根据给定
Figure 922964DEST_PATH_IMAGE001
数下，前室总压
Figure 187723DEST_PATH_IMAGE004
和储气罐最高压力
Figure 472074DEST_PATH_IMAGE031
得到最低压比
Figure 822284DEST_PATH_IMAGE032
；
S11.根据给定
Figure 584704DEST_PATH_IMAGE001
数下，前室总压
Figure 766286DEST_PATH_IMAGE004
和气源截止压力
Figure 156292DEST_PATH_IMAGE033
得到最高压比
Figure 56115DEST_PATH_IMAGE034
；
S12.将最低压比
Figure 622225DEST_PATH_IMAGE032
至低压比修正点
Figure 595998DEST_PATH_IMAGE018
、低压比修正点
Figure 222151DEST_PATH_IMAGE018
至高压比修正点
Figure 609270DEST_PATH_IMAGE024
、高压比修正点
Figure 651175DEST_PATH_IMAGE024
至最高压比
Figure 807350DEST_PATH_IMAGE034
的三段离散点重新拟合得到高精度的修正曲线和多项式拟合公式。
进一步地，所述的步骤S01、步骤S05中引入低压比
Figure 604405DEST_PATH_IMAGE017
、高压比
Figure 150924DEST_PATH_IMAGE023
两个修正点进行修正，得到的实际压比为
Figure 324416DEST_PATH_IMAGE035
满足
Figure 335097DEST_PATH_IMAGE036
函数关系，分别在高气源条件下和低气源条件下通过环状缝隙调压阀阶梯运动调试获得。
进一步地，所述的步骤S09中的阶梯修正公式为：
Figure 240737DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 336869DEST_PATH_IMAGE038
为低压比修正点
Figure 782893DEST_PATH_IMAGE018
至高压比修正点
Figure 851344DEST_PATH_IMAGE024
之间新拟合的离散点，用下标“3”表示；
Figure 990201DEST_PATH_IMAGE039
为低压比修正曲线上的点，
Figure 573629DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 761028DEST_PATH_IMAGE041
点号，
Figure 746301DEST_PATH_IMAGE041
的取值区间为低压比修正点
Figure 56060DEST_PATH_IMAGE018
至高压比修正点
Figure 64467DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 117874DEST_PATH_IMAGE042
为低压比修正曲线上的点号。
实施例1
本实施例获得的曲线图见图2，图中，通过风洞试验得到的实际压比
Figure 886548DEST_PATH_IMAGE017
以及由实际压比
Figure 367208DEST_PATH_IMAGE017
推导出的压比，如
Figure 659649DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure 454430DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 148716DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 800277DEST_PATH_IMAGE034
均用上标“
Figure 783277DEST_PATH_IMAGE043
”表示；图中，选取给定
Figure 178486DEST_PATH_IMAGE001
数的阀门理论曲线，该曲线实际上由离散点组成。
a.低压比修正点
Figure 727279DEST_PATH_IMAGE018
，低压比修正曲线即一次修正曲线上的点均用下标“1”表示，获取过程如下：
在高气源压力条件下，通过阀门阶梯运动，获得阀门位置
Figure 753004DEST_PATH_IMAGE012
对应的实际前室总压
Figure 20037DEST_PATH_IMAGE004
和高气源压力
Figure 953358DEST_PATH_IMAGE015
，计算出实际压比
Figure 559920DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 818863DEST_PATH_IMAGE016
，得到低压比修正点
Figure 307613DEST_PATH_IMAGE018
；
根据阀门位置
Figure 247887DEST_PATH_IMAGE012
的理论低压比
Figure 771273DEST_PATH_IMAGE019
和实际压比
Figure 935538DEST_PATH_IMAGE017
，得到高气源压力条件下的压力损失系数
Figure 114846DEST_PATH_IMAGE021
；
对阀门理论曲线上剩余的所有计算点，按照计算出的压力损失系数
Figure 655549DEST_PATH_IMAGE020
进行修正，即
Figure 33441DEST_PATH_IMAGE022
，得到低压比修正曲线，即一次修正曲线。
b.高压比修正点
Figure 571869DEST_PATH_IMAGE024
，高压比修正曲线即二次修正曲线上的点均用下标“2”表示，获取过程如下：
在低气源压力条件下，通过阀门阶梯运动，获得阀门位置
Figure 35212DEST_PATH_IMAGE012
对应的实际前室总压
Figure 379606DEST_PATH_IMAGE004
和低气源压力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE044
，计算出实际压比
Figure 812336DEST_PATH_IMAGE045
，得到高压比修正点
Figure 193770DEST_PATH_IMAGE024
；
根据阀门位置
Figure 409988DEST_PATH_IMAGE012
对应的理论高压比
Figure 230176DEST_PATH_IMAGE025
和实际压比
Figure 582660DEST_PATH_IMAGE023
，得到低气源压力条件下的压力损失系数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE046
；
对实际由各个离散点拟合而成的阀门理论曲线上剩余的所有计算点，按照计算出的压力损失系数
Figure 197312DEST_PATH_IMAGE047
进行修正，即
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE048
，得到高压比修正曲线,即二次修正曲线。
c.高压比修正点
Figure 572930DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 259126DEST_PATH_IMAGE018
之间拟合曲线上的点均用下标“3”表示，获取过程如下：
高压比修正点
Figure 466117DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 517249DEST_PATH_IMAGE018
之间的点数
Figure 442480DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 666788DEST_PATH_IMAGE040
为点号；
高压比修正点
Figure 931547DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 215898DEST_PATH_IMAGE018
之间的阶梯修正量
Figure 362846DEST_PATH_IMAGE030
；
高压比修正点
Figure 331457DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 513040DEST_PATH_IMAGE018
之间的点为
Figure 968292DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 805798DEST_PATH_IMAGE041
为点号，
Figure 371909DEST_PATH_IMAGE042
为低压比修正曲线上的点号，
Figure 345681DEST_PATH_IMAGE041
的区间为
Figure 971834DEST_PATH_IMAGE049
,得到高压比修正点
Figure 93374DEST_PATH_IMAGE024
和低压比修正点
Figure 400859DEST_PATH_IMAGE018
之间的拟合曲线。
d.获取高精度阀门特性曲线
根据给定
Figure 557033DEST_PATH_IMAGE001
数下，前室总压
Figure 354088DEST_PATH_IMAGE004
和储气罐最高压力
Figure 900607DEST_PATH_IMAGE031
，计算最低压比
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE050
；
根据给定
Figure 808520DEST_PATH_IMAGE001
数下，前室总压
Figure 756885DEST_PATH_IMAGE004
和气源截止压力
Figure 724841DEST_PATH_IMAGE033
，计算最高压比
Figure 820973DEST_PATH_IMAGE051
；
对
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE052
、
Figure 470260DEST_PATH_IMAGE053
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE054
三段曲线进行拟合，得到高精度阀门特性曲线和多项式拟合公式。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的改进和润饰，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (2)

1.一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01.给定
Figure DEST_PATH_IMAGE002
数，
Figure 821652DEST_PATH_IMAGE002
数表示马赫数，在高气源压力条件下，通过环状缝隙调压阀门阶梯运动，获得阀门位置
Figure DEST_PATH_IMAGE004
对应的实际前室总压
Figure DEST_PATH_IMAGE006
和高气源压力
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，计算出实际压比
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，定义实际压比
Figure DEST_PATH_IMAGE012
对应的点为低压比修正点
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；
S02.根据环状缝隙调压阀门设计手册，确定S01步骤中阀门位置
Figure 302574DEST_PATH_IMAGE004
，即低压比修正点
Figure 613469DEST_PATH_IMAGE014
的阀门位置处对应于阀门理论曲线上的理论低压比
Figure DEST_PATH_IMAGE016
；
S03.计算出高气源压力下的压力损失系数
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE020
；
S04.对实际由各个离散点拟合而成的阀门理论曲线上剩余的所有计算点，按照S03步骤中计算出的压力损失系数
Figure 133312DEST_PATH_IMAGE018
进行修正，即
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，得到低压比修正曲线，定义低压比修正曲线为一次修正曲线，用下标“1”表示；
S05.在低气源压力条件下，重复步骤S01~S04，同理得到高压比
Figure DEST_PATH_IMAGE024
、高压比修正点
Figure DEST_PATH_IMAGE026
和高压比修正曲线，定义高压比修正曲线为二次修正曲线，用下标“2”表示；同时，确定高压比修正点
Figure 42625DEST_PATH_IMAGE026
阀门位置处对应阀门理论曲线上的理论高压比
Figure DEST_PATH_IMAGE028
；
S06.得到高压比修正点
Figure 52038DEST_PATH_IMAGE026
位置处低压比修正曲线上的对应点
Figure DEST_PATH_IMAGE030
，计算此位置处高压比修正曲线与低压比修正曲线的压比差
Figure DEST_PATH_IMAGE032
；
S07.计算出高压比修正点
Figure 991175DEST_PATH_IMAGE026
和低压比修正点
Figure 721234DEST_PATH_IMAGE014
之间的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE034
；
S08.得出高压比修正点
Figure 344107DEST_PATH_IMAGE026
和低压比修正点
Figure 743996DEST_PATH_IMAGE014
之间的阶梯修正量
Figure DEST_PATH_IMAGE036
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE038
；
S09.从低压比修正点
Figure 419697DEST_PATH_IMAGE014
开始，对低压比修正曲线上的每个点，按照阶梯修正量
Figure 687867DEST_PATH_IMAGE036
进行修正，至高压比修正点
Figure 617777DEST_PATH_IMAGE026
结束，得到高压比修正曲线和低压比修正曲线之间新的拟合曲线；
阶梯修正公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure DEST_PATH_IMAGE042
为低压比修正点
Figure 532774DEST_PATH_IMAGE014
至高压比修正点
Figure 180924DEST_PATH_IMAGE026
之间新拟合的离散点，用下标“3”表示；
Figure DEST_PATH_IMAGE044
为低压比修正曲线上的点，
Figure DEST_PATH_IMAGE046
、
Figure DEST_PATH_IMAGE048
点号，
Figure 174157DEST_PATH_IMAGE048
的取值区间为低压比修正点
Figure 224153DEST_PATH_IMAGE014
至高压比修正点
Figure 90478DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为低压比修正曲线上的点号；
S10.根据给定
Figure 711077DEST_PATH_IMAGE002
数下，前室总压
Figure 321050DEST_PATH_IMAGE006
和储气罐最高压力
Figure DEST_PATH_IMAGE052
得到最低压比
Figure DEST_PATH_IMAGE054
；
S11.根据给定
Figure 678082DEST_PATH_IMAGE002
数下，前室总压
Figure 980887DEST_PATH_IMAGE006
和气源截止压力
Figure DEST_PATH_IMAGE056
得到最高压比
Figure DEST_PATH_IMAGE058
；
S12.将最低压比
Figure 26466DEST_PATH_IMAGE054
至低压比修正点
Figure 440130DEST_PATH_IMAGE014
、低压比修正点
Figure 199138DEST_PATH_IMAGE014
至高压比修正点
Figure 672845DEST_PATH_IMAGE026
、高压比修正点
Figure 766572DEST_PATH_IMAGE026
至最高压比
Figure 718347DEST_PATH_IMAGE058
的三段离散点重新拟合得到高精度的修正曲线和多项式拟合公式。
2.根据权利要求1所述的一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法，其特征在于，所述的步骤S01、步骤S05中引入低压比
Figure 925338DEST_PATH_IMAGE012
、高压比
Figure 445312DEST_PATH_IMAGE024
两个修正点进行修正，得到的实际压比为
Figure DEST_PATH_IMAGE060
满足
Figure DEST_PATH_IMAGE062
函数关系，分别在高气源条件下和低气源条件下通过环状缝隙调压阀阶梯运动调试获得。
CN202211381651.0A 2022-11-07 2022-11-07 一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法 Active CN115420456B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211381651.0A CN115420456B (zh) 2022-11-07 2022-11-07 一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211381651.0A CN115420456B (zh) 2022-11-07 2022-11-07 一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115420456A CN115420456A (zh) 2022-12-02
CN115420456B true CN115420456B (zh) 2023-02-03

Family

ID=84208246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211381651.0A Active CN115420456B (zh) 2022-11-07 2022-11-07 一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115420456B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2920374B1 (ja) * 1998-02-23 1999-07-19 川崎重工業株式会社 吹出し式風洞の制御装置
JP2006208395A (ja) * 2006-03-22 2006-08-10 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency 動的風洞試験方法
RU2403545C1 (ru) * 2009-07-14 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Устройство для определения статических и динамических характеристик газодинамических объектов
CN104343475A (zh) * 2014-07-29 2015-02-11 国家电网公司 火电机组汽轮机高压调门流量特性修正方法
CN106053035A (zh) * 2016-05-18 2016-10-26 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 一种汽轮机调节阀流量特性修正方法
CN112304554A (zh) * 2020-12-02 2021-02-02 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 提升风洞环状缝隙调压阀特性曲线实用性的方法
CN113008507A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 南京航空航天大学 一种基于暂冲气源的大流量高稳定马赫数风洞快速调节系统及方法
CN114184349A (zh) * 2022-02-15 2022-03-15 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种获取射流风洞超声速射流静态运行压力匹配点的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7174523B2 (en) * 2004-07-30 2007-02-06 International Business Machines Corporation Variable sigma adjust methodology for static timing
CN105275508B (zh) * 2015-11-06 2017-01-18 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种基于功率值计算的汽轮机流量曲线辨识及优化方法
CN108388281B (zh) * 2018-05-30 2020-09-22 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 引射驱动的闭环回流的暂冲式超声速风洞流场控制方法
CN211082905U (zh) * 2019-08-02 2020-07-24 中航工程集成设备有限公司 一种流量调节阀

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2920374B1 (ja) * 1998-02-23 1999-07-19 川崎重工業株式会社 吹出し式風洞の制御装置
JP2006208395A (ja) * 2006-03-22 2006-08-10 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency 動的風洞試験方法
RU2403545C1 (ru) * 2009-07-14 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Устройство для определения статических и динамических характеристик газодинамических объектов
CN104343475A (zh) * 2014-07-29 2015-02-11 国家电网公司 火电机组汽轮机高压调门流量特性修正方法
CN106053035A (zh) * 2016-05-18 2016-10-26 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 一种汽轮机调节阀流量特性修正方法
CN112304554A (zh) * 2020-12-02 2021-02-02 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 提升风洞环状缝隙调压阀特性曲线实用性的方法
CN113008507A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 南京航空航天大学 一种基于暂冲气源的大流量高稳定马赫数风洞快速调节系统及方法
CN114184349A (zh) * 2022-02-15 2022-03-15 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种获取射流风洞超声速射流静态运行压力匹配点的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2m超声速风洞流场变速压控制方法研究;周波 等;《实验流体力学》;20191231;第33卷(第6期);72-77页 *
试验台调压阀气动设计与性能分析;曾利权 等;《阀门》;20151231(第5期);1-3页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115420456A (zh) 2022-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112304554B (zh) 提升风洞环状缝隙调压阀特性曲线实用性的方法
CN101636641B (zh) 用于质量流量控制器的控制器增益调度
CN114414196B (zh) 一种用于亚跨声速颤振试验的连续变速压控制方法
Ota et al. Flow around an elliptic cylinder in the critical Reynolds number regime
HU217054B (hu) Áramlásmérő
CN113008507A (zh) 一种基于暂冲气源的大流量高稳定马赫数风洞快速调节系统及方法
CN115420456B (zh) 一种基于不同压比条件的环状缝隙阀门特性分段修正方法
US10386864B2 (en) Mass flow controller and a method for controlling a mass flow rate
Choi et al. On bias reduction in local linear smoothing
US20030098070A1 (en) Method for the continuous control of a position of a control valve
CN109213213A (zh) 一种气体流量调节方法
CN116519255B (zh) 一种用于连续式跨声速风洞的马赫数精确控制系统及方法
CN114608785B (zh) 获取大范围超声速射流流场均匀区静压匹配准度的方法
US8731869B2 (en) Advancing layer surface grid generation
CN115358101B (zh) 一种基于声速解和特征线逆推的喷管设计方法
CN217787666U (zh) 一种通过多比例阀进行压力控制的系统
US11551952B2 (en) Vacuum valve, method of controlling vacuum valve, and estimation device
CN112034879A (zh) 一种基于高度-射程比的标准轨迹跟踪制导方法
CN103473470B (zh) 一种地面效应风洞试验数据处理方法
CN115597815B (zh) 一种基于修正数据的环状缝隙调压阀阀门特性预估方法
CN115061512A (zh) 一种基于可调文氏管的流量控制方法及装置
JP6799862B2 (ja) 流量信号補正方法およびこれを用いた流量制御装置
CN107884018B (zh) 一种科里奥利质量流量计驱动方法
CN117666331B (zh) 一种高速风洞流场复合调节方法
RU2587526C1 (ru) Регулятор давления воздуха в форкамере аэродинамической трубы

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant