[發(fā)明專利]一種多支路小流量分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010229069.3
• 申請(qǐng)日: 2010-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101893164A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜雪妮;王玲俠;周慧紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
• 主分類號(hào): F17D1/04
• 分類號(hào): F17D1/04
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通風(fēng)、供風(fēng)技術(shù)，涉及多支路小流量分配。

背景技術(shù)

在進(jìn)行飛機(jī)座艙通風(fēng)、航電設(shè)備通風(fēng)、大飛機(jī)乘員供氧、高原鐵路客車乘員供氧、客車空調(diào)供風(fēng)時(shí)，均需要進(jìn)行流量分配。流量分配的目的是讓各通風(fēng)支路的流量達(dá)到實(shí)際需要或設(shè)計(jì)要求。

傳統(tǒng)的流量分配方法是根據(jù)流量連續(xù)性原理，通過(guò)疊代法調(diào)節(jié)系統(tǒng)各通風(fēng)支路限流環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)，這種方法每一支路都需要用流量計(jì)或壓力傳感器來(lái)測(cè)定各支路的流量或流阻，并且各支路的限流環(huán)要逐一進(jìn)行調(diào)節(jié)，有時(shí)還會(huì)進(jìn)行多次反復(fù)。所以對(duì)于多支路流量分配，如果采用這種方法，不但成本高、周期長(zhǎng)，而且流量分配誤差大、結(jié)果難以評(píng)判。

例如在某型飛機(jī)乘員供氧流量分配試驗(yàn)中，最多要進(jìn)行75路乘員供氧試驗(yàn)。如果采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行流量分配，各支路的流量測(cè)量有兩種方法：一種是采用流量計(jì)對(duì)各支路流量進(jìn)行測(cè)量；一種是采用流阻計(jì)算法，即先對(duì)支路限流環(huán)進(jìn)行流阻特性試驗(yàn)，然后根據(jù)流阻曲線方程計(jì)算出每一支路的流量。

某型飛機(jī)的供氧管路很長(zhǎng)，但要求每個(gè)乘員吸入的氧氣流量基本相同。飛機(jī)上供氧面罩要定期清潔、消毒，所以必須具有互換性，也就是所有面罩插頭的限流孔尺寸是相同的。面罩的實(shí)際流阻很小，面罩插頭的限流孔尺寸未知，需要試驗(yàn)來(lái)確定。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，同一規(guī)格的面罩插頭，其流阻特性差別很大，經(jīng)分析測(cè)量，是限流孔加工誤差造成。所以，特定限流孔面罩插頭的流阻曲線方程不能通用，也就是每個(gè)面罩插頭都要進(jìn)行流阻特性試驗(yàn)，這樣，第二種測(cè)量方法將使試驗(yàn)周期變得非常漫長(zhǎng)。如果采用第一種測(cè)量方法，不但試驗(yàn)成本高，試驗(yàn)結(jié)果將無(wú)法分析，因?yàn)楦髦返牧髁坎町惒恢菈毫Ψ植疾痪鶆蛟斐蛇€是限流孔和流量計(jì)本身的誤差所造成。

為了克服傳統(tǒng)流量分配方法的缺陷，減少測(cè)量設(shè)備帶來(lái)的成本和誤差，本發(fā)明采用壓力均勻分布進(jìn)行多支路流量分配，因?yàn)閷?duì)于不同節(jié)流裝置，只要這些裝置是幾何相似、并且在相同雷諾數(shù)的條件下，則流出系數(shù)的值是相同的(參見(jiàn)GB2624-93)，而雷諾數(shù)相同的條件就是供氧管路內(nèi)壓力相同，各支路出口等壓差。假設(shè)同一型號(hào)的面罩插頭限流孔完全相同，只要供氧管路內(nèi)壓力分布均勻，則各支路出口流量就應(yīng)該相同(至于限流孔的加工誤差，只能靠改變加工工藝來(lái)消除)。

這樣，僅對(duì)總管路流量進(jìn)行測(cè)量，統(tǒng)一調(diào)整各支路限流環(huán)的尺寸，使系統(tǒng)管路壓力分布均勻，從而達(dá)到多支路流量分配的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：針對(duì)多支路小流量分配，簡(jiǎn)化測(cè)試，節(jié)約成本，減少誤差。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種多支路小流量分配方法，采用壓力均勻分布進(jìn)行多支路流量分配，步驟包括：限流環(huán)內(nèi)徑初步計(jì)算、限流環(huán)加工、通風(fēng)管路加工、安裝限流環(huán)、測(cè)試點(diǎn)分布、供風(fēng)測(cè)試、調(diào)整限流環(huán)、確定限流環(huán)等，其特征是：僅對(duì)總管路流量進(jìn)行測(cè)量，統(tǒng)一調(diào)整各支路限流環(huán)的尺寸，使系統(tǒng)管路壓力分布均勻，從而達(dá)到多支路小流量分配的要求。

具體步驟包括：

1)限流環(huán)內(nèi)徑初步計(jì)算：

根據(jù)臨界流方程：qm=A*CC*p0(R/M)T]]>

推導(dǎo)出常溫下以空氣為流體介質(zhì)的公式：

d=19.22qmCC*p]]>

式中：d——限流環(huán)內(nèi)徑，mm

q_m——通風(fēng)支路所需質(zhì)量流量，kg/s

C——流量系數(shù)(C的初始值設(shè)定為1)