捷儀減壓器EMD400/404貨隨票 減壓器是利用節(jié)流原理工作的部件，其作用是使流入的高壓氣體降壓至工作要求的值并穩(wěn)定在一定的壓力范圍內(nèi)。以往的減壓器模型一般有兩個特點，一是壓力微分方程通常是基于對理想氣體狀態(tài)方程的求導并采用等熵過程假設(shè)或等溫過程假設(shè)推導得到，而非從可壓縮瞬變流一維守恒形式的能量方程推導得到，其模型的終形式過多依賴于理想氣體狀態(tài)方程，二是通常側(cè)重于仿真閥芯的節(jié)流和穩(wěn)壓作用，而對高、低壓腔以外的其它腔室的作用考慮的相對較少。相關(guān)研究對某膜片式減壓器動態(tài)特性進行了詳細研究，但沒有對阻尼腔和卸荷腔單獨建模；針對某逆向卸荷式減壓器的四個腔室建立了壓力微分方程，但在推導上采用了等溫過程假設(shè)。從可壓縮瞬變流一維守恒形式的方程出發(fā)，通過引入空間位置交錯的兩種有限控制體積，提出了一維可壓縮瞬變流的有限元狀態(tài)變量模型，雖然稱為有限元模型，推導采用的方法在一維情況下也可稱為有限體積法，為拓寬模型的應用范圍，通過對能量方程在低馬赫數(shù)時的簡化獲得了管道分支和容腔的壓力微分方程，其方程是針對體積恒定的容腔推導的，不適用于變體積容腔。 減壓器的有限控制體積網(wǎng)格，其邊界處為相連氣體管道的邊界網(wǎng)格，把減壓器視為由高壓腔、低壓腔、阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔 )四個氣體容積組合而成，氣體容積之間由局部流阻連接。由于閥芯直徑遠小于膜片
直徑，高壓腔和低壓腔的體積隨閥芯的開合變化不大，可視為體積恒定的氣體容積，阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔)的體積隨閥芯的開合變化較大，需要視為變體積氣體容積。數(shù)學模型推導的基本思想：由于視減壓器的四個腔室為氣體容積，而氣體容積模型中難以處理的狀態(tài)參數(shù)是其速度項，因為對一個有多個入口和出口的容腔而言，不具備一個有確定值和明確物理意義的統(tǒng)一的速度，其中的流體必定是分區(qū)流動的，因此推導中采用壓力、密度、節(jié)流處流量、入口流量、出口流量這些具有相對明確物理意義的物理量代替速度項的表達。減壓器建模和編程時采用了通用建模和編程方法，即按照一定的規(guī)則進行參數(shù)定義，仿真時只需要給出待仿真減壓器的參數(shù)輸入文件，通過減壓器類型識別變量，程序即可對給定類型的減壓器進行仿真。前面介紹的逆向卸荷膜片式減壓器和貯箱增壓系統(tǒng)所用減壓器對應的類型識別變量分別為1和 2，對前者的仿真結(jié)果表明有限體積模型的穩(wěn)態(tài)精度合乎工程需要；對后者的仿真獲得了減壓器各個腔室狀態(tài)參數(shù)和閥芯開度的響應曲線，這些曲線不僅可以研究減壓器的節(jié)流和穩(wěn)壓作用，而且可以研究動態(tài)過程中各個腔室狀態(tài)參數(shù)的變化情況。可見，氣體減壓器的有限體積模型及其建模方法顯示出良好的有效性和通用性,具有良好的應用前景，以后的工作是針對特定減壓器進行仿真并與動態(tài)試驗數(shù)據(jù)進行對比以驗證模型的動態(tài)精度并修正模型參數(shù)(例如流量系數(shù))。此外，減壓器的建模過程表明相關(guān)研究提出的有限元狀態(tài)變量模型適用于對復雜管網(wǎng)的建模，在液體火箭發(fā)動機系統(tǒng)仿真上具有廣泛的應用前景。 捷儀減壓器EMD400/404貨隨票 |
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