[發(fā)明專利]飛艇閥門流量優(yōu)化控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610164225.X
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105667754B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉亮;王全保;周平方
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: B64B1/58
• 分類號: B64B1/58;B64B1/64
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛行器領(lǐng)域的技術(shù)，具體涉及一種飛艇閥門流量優(yōu)化控制方法，為了有效增大軸向外開閥門流量系數(shù)，在常規(guī)的閥門固定部分加裝不同長度的引導(dǎo)管，達(dá)到提高閥門流量系數(shù)的目的。

背景技術(shù)

飛艇在空中飛行時，通過空氣閥門排出副氣囊中的空氣或氦氣閥排放浮升氣體改變飛行高度，閥門是其壓力控制必備的部件之一。閥門流量的大小直接影響其高度調(diào)節(jié)的性能。常規(guī)軸向外開式閥門流量系數(shù)較小，排氣流量小。為了在一定的閥門尺寸下有效地提高閥門的排氣量，提出在閥門固定端加裝一段導(dǎo)引管，能夠有效提高閥門的流量系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對提高飛艇閥門流量系數(shù)的問題，提出一種飛艇閥門流量優(yōu)化控制方法，能夠改善流動損失，提高閥門的流量系數(shù)，進(jìn)一步提高平臺的綜合性能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種飛艇排氣量優(yōu)化控制方法，通過在飛艇的軸向外開閥的閥門的固定端加裝輕質(zhì)導(dǎo)引管，從而實(shí)現(xiàn)閥門流量系數(shù)的提高。

所述的閥門流量系數(shù)滿足：其中：Q為閥門體積流量，c為閥門的流量系數(shù)，A為閥門的截面積，單位m²，Δp為囊體內(nèi)外壓差，單位Pa，ρ為流體的密度，單位kg/m³。

所述的輕質(zhì)導(dǎo)引管為圓柱形狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為PVC或碳纖維等輕質(zhì)材料制成。

所述的加裝，具體是指：通過粘接或螺絲固定方式固定在位于飛艇內(nèi)側(cè)的閥門固定端下方，導(dǎo)引管軸線與閥門的軸線保持重合，導(dǎo)引管內(nèi)徑為閥門內(nèi)徑。

所述的軸外開閥尺寸及開度滿足：dertR＝δ/R，dertL＝L/R，其中：R為閥門的半徑，δ為閥門的開度，L為導(dǎo)引管長度，dertR為開度系數(shù)；dertL為導(dǎo)引管長度系數(shù)。

所述的導(dǎo)引管長度系數(shù)，通過需要的流量系數(shù)和開度系數(shù)查表查得。

所述的引導(dǎo)管長度，通過導(dǎo)引管長度系數(shù)乘以已確定的閥門半徑得到。

所述的開度系數(shù)dertR優(yōu)選在小于0.3時，導(dǎo)引管具有顯著的提高流量的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的導(dǎo)引管安裝位置示意圖；

圖2是本發(fā)明的導(dǎo)引管長度系數(shù)和閥門開度系數(shù)與閥門流量系數(shù)的關(guān)系圖。該圖中不同工況下的流量系數(shù)是通過計(jì)算流體動力學(xué)軟件計(jì)算得到。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例包括：閥門活動端1、閥門固定端2、導(dǎo)引管3、飛艇囊體4、閥門外開驅(qū)動器5，其中：閥門活動端1通過閥門外開驅(qū)動器5與閥門固定端2相連；導(dǎo)引管3的一端與閥門固定端2的內(nèi)側(cè)相連；閥門固定端2，通過螺絲固定在飛艇囊體4上。

所述的閥門活動端1通過閥門外開驅(qū)動器5，實(shí)現(xiàn)閥門的開閉，滿足囊體排氣要求。

所述的閥門固定端2通過螺絲或粘接固定在飛艇囊體4上。

所述的引導(dǎo)管3，在閥門排氣的過程中，改變局部流場的流動特性，減少流動損失，提高閥門的排氣量。

所述的飛艇囊體4，實(shí)現(xiàn)約束內(nèi)部氣體作用。

所述的閥門外開驅(qū)動器5，實(shí)現(xiàn)閥門活動端1的上下移動，也即閥門的開閉。