[發明專利]一種高溫燃氣調節器的流量連續標定系統及方法

有效

• 申請號: 201911310593.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111076923B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 巨龍;高玉閃;邢理想;馬鍵;武曉欣;李春紅;劉偉
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

1.一種高溫燃氣調節器的流量連續標定方法，其特征在于，具體實現步驟如下：

步驟1：構建標定系統，并確定不同工況下節流圈和出口喉部管的尺寸；

所述標定系統包括燃氣發生器、主管路、分支管路、節流圈、出口喉部管、壓力傳感器、溫度傳感器；

燃氣發生器的燃氣出口安裝主管路，主管路上沿著燃氣流動方向依次設有節流圈和出口喉部管；

分支管路入口連接于燃氣發生器與節流圈之間的主管路上，分支管路出口連接于節流圈與出口喉部管之間的主管路上；待標定燃氣調節器安裝在所述分支管路上；

壓力傳感器為兩個，分別位于節流圈入口側以及出口側；

溫度傳感器位于節流圈入口側；

步驟1.1：根據標定系統中燃氣發生器總燃氣流量等于流經燃氣調節器的燃氣流量與流經燃氣節流圈的燃氣流量之和這一特性，再結合氣體流量公式得到以下關系式：

μ₁為燃氣調節器處流通面積為A1時的流量系數；

μ₂為燃氣節流圈面積為A2時的流量系數；

μ₃為出口喉部管面積為A3時的流量系數；

k為氣體常數；

π為燃氣調節器進、出氣口之間的壓比；

步驟1.2：依據發動機真實工作條件下的燃氣發生器進、出氣口之間的壓比與標定系統中燃氣發生器進、出氣口之間的壓比等效的原則并選取發動機真實工作狀態2N個工況下所對應的2N個燃氣調節器壓比π，及2N個燃氣調節器的開度A₁，代入步驟1.1的公式中，即可計算獲得N個節流圈和N個出口喉部管尺寸參數；計算時μ₁取值為1，μ₂、μ₃取值范圍均為0.5至1；N≥1；

步驟2：將N個節流圈和N個出口喉部管分為N組分別安裝至標定系統內，每組單獨進行試驗，試驗過程連續調整燃氣調節器開度，可得到N組燃氣調節器前后壓比π、燃氣調節器的流量系數μ₁以及燃氣調節器流通面積A₁的關系曲線，對多組關系曲線進行擬合得到三維數值表，通過查詢三維數值表即可得到任意燃氣發生器開度下，燃氣發生器的流量系數。

2.根據權利要求1所述的高溫燃氣調節器的流量連續標定方法，其特征在于：所述燃氣發生器總燃氣流量Q通過超聲速氣體流量公式獲取，其具體表達式為：

其中，p₂—燃氣發生器的出口壓力,Pa；

所述流經燃氣調節器的燃氣流量Q1以及流經燃氣節流圈的燃氣流量Q2通過亞聲速氣體流量公式獲取，其具體表達式為：

其中，p₁—燃氣發生器的入口壓力,Pa。

3.根據權利要求1所述的高溫燃氣調節器的流量連續標定方法，其特征在于：所述N為2時，2個燃氣調節器壓比分別為發動機最大工況和發動機最小工況時燃氣調節器最小開度和最大開度前后的壓比。