小孔节流气阻理论及气阻测量装置的研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yifengwuyang
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气体静压节流器的动静态特性研究一直是国内外学者研究的焦点和重点。本论文针对采用等效电路法研究气体静压节流器的动静态特性时气阻没有完整且统一的定义的问题,拟通过研究与小孔节流结构类同的毛细圆管,首先建立适用于毛细圆管的气阻定义,为后续建立具有普适性的气阻定义做基础。本文的主要工作如下:(1)根据流体力学相关知识,得到了适用于绝热条件下高速可压缩流的伯努利方程和压力损失计算公式。据此,进一步提出了适用于毛细圆管的气阻定义。(2)设计了气阻定义验证实验的实验装置,通过实验测量了毛细圆管的气阻,分析了参数k的特性,给出了k的表达式,进一步完善了气阻定义。通过气阻定义对实验所用的毛细圆管的气阻进行了估算,通过与实验测量的气阻对比发现,两者相对误差小于10%,证明本文提出的适用于毛细圆管的气阻定义是可行的。(3)以气阻定义为基础,设计了一款能测量管路气阻的气阻测量装置,对气阻测量装置的主要功能和工作原理,以及气阻的计算方法进行了详细的描述。通过数值仿真方法分析了气阻测量装置测量原理的可行性,结果表明:气阻测量装置在原理上是可行的。(4)通过机械结构、硬件电路和软件程序三个方面,对气阻测量装置进行了具体的设计。完成了气阻测量装置的装配和调试,并利用气阻测量装置对6根不同规格的管路的气阻进行测量。实验结果表明:气阻测量装置能够实现管路气阻测量功能。
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