捷儀減壓器EMD400/404貨隨票 減壓器是利用節(jié)流原理工作的部件，其作用是使流入的高壓氣體降壓至工作要求的值并穩(wěn)定在一定的壓力范圍內(nèi)。以往的減壓器模型一般有兩個(gè)特點(diǎn)，一是壓力微分方程通常是基于對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的求導(dǎo)并采用等熵過(guò)程假設(shè)或等溫過(guò)程假設(shè)推導(dǎo)得到，而非從可壓縮瞬變流一維守恒形式的能量方程推導(dǎo)得到，其模型的終形式過(guò)多依賴于理想氣體狀態(tài)方程，二是通常側(cè)重于仿真閥芯的節(jié)流和穩(wěn)壓作用，而對(duì)高、低壓腔以外的其它腔室的作用考慮的相對(duì)較少。相關(guān)研究對(duì)某膜片式減壓器動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，但沒(méi)有對(duì)阻尼腔和卸荷腔單獨(dú)建模；針對(duì)某逆向卸荷式減壓器的四個(gè)腔室建立了壓力微分方程，但在推導(dǎo)上采用了等溫過(guò)程假設(shè)。從可壓縮瞬變流一維守恒形式的方程出發(fā)，通過(guò)引入空間位置交錯(cuò)的兩種有限控制體積，提出了一維可壓縮瞬變流的有限元狀態(tài)變量模型，雖然稱為有限元模型，推導(dǎo)采用的方法在一維情況下也可稱為有限體積法，為拓寬模型的應(yīng)用范圍，通過(guò)對(duì)能量方程在低馬赫數(shù)時(shí)的簡(jiǎn)化獲得了管道分支和容腔的壓力微分方程，其方程是針對(duì)體積恒定的容腔推導(dǎo)的，不適用于變體積容腔。 減壓器的有限控制體積網(wǎng)格，其邊界處為相連氣體管道的邊界網(wǎng)格，把減壓器視為由高壓腔、低壓腔、阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔 )四個(gè)氣體容積組合而成，氣體容積之間由局部流阻連接。由于閥芯直徑遠(yuǎn)小于膜片
直徑，高壓腔和低壓腔的體積隨閥芯的開(kāi)合變化不大，可視為體積恒定的氣體容積，阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔)的體積隨閥芯的開(kāi)合變化較大，需要視為變體積氣體容積。數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)的基本思想：由于視減壓器的四個(gè)腔室為氣體容積，而氣體容積模型中難以處理的狀態(tài)參數(shù)是其速度項(xiàng)，因?yàn)閷?duì)一個(gè)有多個(gè)入口和出口的容腔而言，不具備一個(gè)有確定值和明確物理意義的統(tǒng)一的速度，其中的流體必定是分區(qū)流動(dòng)的，因此推導(dǎo)中采用壓力、密度、節(jié)流處流量、入口流量、出口流量這些具有相對(duì)明確物理意義的物理量代替速度項(xiàng)的表達(dá)。減壓器建模和編程時(shí)采用了通用建模和編程方法，即按照一定的規(guī)則進(jìn)行參數(shù)定義，仿真時(shí)只需要給出待仿真減壓器的參數(shù)輸入文件，通過(guò)減壓器類型識(shí)別變量，程序即可對(duì)給定類型的減壓器進(jìn)行仿真。前面介紹的逆向卸荷膜片式減壓器和貯箱增壓系統(tǒng)所用減壓器對(duì)應(yīng)的類型識(shí)別變量分別為1和 2，對(duì)前者的仿真結(jié)果表明有限體積模型的穩(wěn)態(tài)精度合乎工程需要；對(duì)后者的仿真獲得了減壓器各個(gè)腔室狀態(tài)參數(shù)和閥芯開(kāi)度的響應(yīng)曲線，這些曲線不僅可以研究減壓器的節(jié)流和穩(wěn)壓作用，而且可以研究動(dòng)態(tài)過(guò)程中各個(gè)腔室狀態(tài)參數(shù)的變化情況?？梢?jiàn)，氣體減壓器的有限體積模型及其建模方法顯示出良好的有效性和通用性,具有良好的應(yīng)用前景，以后的工作是針對(duì)特定減壓器進(jìn)行仿真并與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證模型的動(dòng)態(tài)精度并修正模型參數(shù)(例如流量系數(shù))。此外，減壓器的建模過(guò)程表明相關(guān)研究提出的有限元狀態(tài)變量模型適用于對(duì)復(fù)雜管網(wǎng)的建模，在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)仿真上具有廣泛的應(yīng)用前景。 捷儀減壓器EMD400/404貨隨票 |
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