[發明專利]基于SLM成形的多向異形管道局部壓力損失測量裝置及方法有效

申請號：	202011579601.4	申請日：	2020-12-28
公開（公告）號：	CN112781782B	公開（公告）日：	2021-08-27
發明（設計）人：	姚靜;張昊;宋英哲;張建啟	申請（專利權）人：	燕山大學
主分類號：	G01L13/00	分類號：	G01L13/00;G01M10/00
代理公司：	北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474	代理人：	王冬杰
地址：	066004 河北省***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于 slm 成形多向異形管道局部壓力損失測量裝置方法
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【權利要求書】：

1.一種基于SLM成形的多向異形管道局部壓力損失測量方法，所述測量方法基于一種基于SLM成形的多向異形管道局部壓力損失測量裝置，所述測量裝置包括鋁合金管、接頭、異形管道、壓力測量組件、O型密封圈、變頻電機、液壓泵、油箱、溢流閥、換向閥、節流閥和下位機，其特征在于，

所述鋁合金管的兩端分別設有梯形溝槽，所述O型密封圈位于所述梯形溝槽內部，所述鋁合金管第一端的鋁合金外螺紋和所述接頭的第一端固定連接，所述接頭的第二端和所述異形管道第一端的異形管道外螺紋固定連接，所述異形管道的外表面設有測壓孔，所述測壓孔的正上方設有安裝孔，所述壓力測量組件通過安裝孔內螺紋和所述安裝孔固定連接，所述鋁合金管在試驗中能承受一定的高壓流體；

所述變頻電機的輸出軸和所述液壓泵的第一端固定連接，所述液壓泵的第二端和所述溢流閥的第一端并聯連接，構成整個測量裝置的進油口，所述進油口和所述換向閥的第一端連接，所述換向閥的第二端和所述鋁合金管第二端的鋁合金外螺紋連接，所述壓力測量組件和供油管路并聯連接，單向閥和第一流量傳感器串聯連接，構成第一出口，所述節流閥和第二流量傳感器串聯連接，構成第二出口，所述第一出口和所述第二出口并聯連接，構成整個測量裝置的回油口，所述異形管道第二端的異形管道外螺紋和所述回油口的第一端連接，所述回油口的第二端和比例溢流閥的第一端連接，所述比例溢流閥的第二端通過回油管路和所述油箱的回油口連接，所述液壓泵的第三端、所述溢流閥的第二端和所述換向閥的第三端分別與所述油箱的回油口連接，所述變頻電機、所述壓力測量組件、所述比例溢流閥、所述節流閥和所述流量傳感器的控制端分別通過線纜與所述下位機連接；

所述測量方法包括以下步驟：

S1、根據實際情況，選取合適長度的鋁合金管：根據鋁合金管長度至少等于流體形成穩定湍流發展區域的長度，流體由層流向湍流轉變的發展區域長度L為：

L≈0.058D*Re

其中，L為發展區域的長度，D為流體流經發展區域管道的內徑，Re為雷諾數；

湍流發展區域長度L由經驗公式確定，具體表達式為：

L≈(25～40)D

其中，D為流體流經發展區域管道的內徑；

根據上述兩個公式，得知所述鋁合金管的長度應大于上述兩個公式計算的最大值；

S2、安裝多向異形管道局部壓力損失測量裝置，將鋁合金管第一端的鋁合金外螺紋通過接頭和所述異形管道第一端的異形管道外螺紋固定連接，并在異形管道測壓孔正上方的安裝孔內，安裝壓力測量組件；

S3、通過下位機，啟動變頻電機，變頻電機驅動液壓泵，將油箱的流體介質通過換向閥進入到鋁合金管內部；

S3、流體介質通過鋁合金管后形成湍流進入異形管道內，通過改變節流閥的閥口開度來調節異形管道的分流比，并記錄與異形管道安裝孔連接的壓力測量組件的示數；

S4、用比例溢流閥來模擬負載，通過壓力測量組件和流量傳感器測得流體在不同流量、不同壓力以及不同分流比下，通過異形管道的局部壓力損失，并將測得信號傳遞給與之連接的下位機，下位機將信號轉換傳遞至上位機，上位機根據信號做出相關的控制。