[發明專利]迷宮碟片減壓閥內部降壓流動特性的計量測試和控制方法

有效

• 申請號: 202010825229.4
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112032399B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 金浩哲;段奧強;王超;明友;王渭;陳鳳官
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學;合肥通用機械研究院有限公司
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種迷宮碟片減壓閥內部降壓流動特性的計量測試和控制方法，其特征在于：方法測試和控制步驟如下：

1)搭建循環式管道回路，循環式管道回路中間區域設置測試閥門管段，在測試閥門管段內安裝迷宮碟片減壓閥，利用循環泵和加壓泵對循環式管道回路中進行沖水和加壓，確保迷宮碟片減壓閥進口壓力處于10.7MPa～14.7MPa之間；

2)對于安裝于迷宮碟片套筒(3)，按照徑向流通方向分為多段子流道，每段子流道的中部取截面，沿多個子流道的縱向截面所在的流道內壁設置分別安裝n個壓力應變片和m個流量計；

3)利用循環泵對整個循環式管道回路進行沖水，并通過加壓泵以及迷宮碟片減壓閥下游的流量控制閥保證迷宮碟片減壓閥進口壓力為10.7MPa；

4)試驗過程中，利用布設于流道內壁的n個壓力應變片和m個流量計，實時采集分析換算得到流道內壁的n個壓力值和m個流速值，再分別計算截面處的壓力值和流速值的調和平均值：

其中，N表示壓力應變片/流量計的總數，X_N表示第N個壓力應變片/流量計所采集到的通過換算得出的壓力值/流速值，表示所有N個壓力應變片/流量計所采集的壓力值/流速值的調和平均值；

5)重復步驟3)，多次步進提升迷宮碟片減壓閥進口壓力直至14.7MPa，然后再利用步驟4)再次獲得n個壓力值和m個流速值及其調和平均值，并分別繪制不同截面處的調和平均值隨迷宮碟片減壓閥進口壓力變化的離散曲線；

6)對于迷宮碟片減壓閥的不同截面，利用下式計算相鄰截面的能量耗散值，并繪制不同離散迷宮碟片減壓閥進口壓力對應的能量耗散圖譜：

式中：ε為能量耗散值，ρ為水相密度，g為重力加速度，表示第J個截面上各測點壓力值的調和平均值，表示第J個截面上所有m個流速值的調和平均值，表示第J個截面上所有n個壓力值的調和平均值；

7)根據步驟6)建立的不同離散迷宮碟片減壓閥進口壓力對應的能量耗散圖譜，插值計算連續迷宮碟片減壓閥進口壓力對應的能量耗散圖譜，并確定迷宮碟片套筒(3)中流道發生空蝕或沖蝕破壞點的臨界能量耗散值[ε]；

8)利用閥桿位置調控器(21)調節控制不同閥桿(13)的位置進而調節迷宮碟片減壓閥的開度，并調整迷宮碟片套筒(3)中迷宮碟片(24)的層數，測試迷宮碟片套筒(3)中不同迷宮碟片的層數、不同迷宮碟片減壓閥進口壓力下對應的迷宮碟片流道內的能量耗散圖譜；

9)動態測試的過程中，動態監測迷宮流道內的壓力應變片換算的壓力值和流量計換算的流速值，獲得實時的能量耗散值ε并與臨界能量耗散值[ε]進行對比：

若ε[ε]，則閥桿位置調控器(21)保持不變；

若ε≥[ε]，則閥桿位置調控器(21)調節增大開度，并更新重新處理獲得能量耗散值ε，直至ε[ε]。