反向式氣體減壓閥靜態(tài)和動態(tài)特性研究.pdf

1、氣體減壓閥是氣壓傳動系統(tǒng)中重要的控制元件之一，在航天領(lǐng)域中主要應(yīng)用于箭（彈）上動力系統(tǒng)、地面供氣系統(tǒng)和加注系統(tǒng)中。減壓閥的主要作用是降低氣源高壓氣體，并依靠氣體本身的能量轉(zhuǎn)換自動維持出口壓力的相對穩(wěn)定，其性能及可靠性對完成發(fā)射任務(wù)有直接的影響。因此，減壓閥的靜態(tài)和動態(tài)特性問題已經(jīng)越來越引起設(shè)計師系統(tǒng)的重視。由于減壓閥結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性，目前國內(nèi)外關(guān)于減壓閥的靜態(tài)和動態(tài)特性問題理論上尚未得到妥善解決，相關(guān)的理論研究比較有限。
　　本文

2、分別以某運載型號新研的兩種反向減壓閥為典型案例，開展靜態(tài)和動態(tài)特性研究。首先將減壓閥等效為三個串聯(lián)的節(jié)流孔板，依據(jù)氣動力學(xué)、理論力學(xué)和閥門密封原理等建立了反向減壓閥的一階微分?jǐn)?shù)學(xué)模型和特性曲線模型，采用AMESim軟件進行了靜態(tài)特性仿真，通過改變使用流量Q、刀鋒直徑d、敏感活塞面積Am和彈簧有效剛度Ke等分析對反向減壓閥靜態(tài)特性的影響，并通過減壓閥性能試驗驗證該模型是合理正確的，為減壓閥研制提供了合理可行的理論依據(jù)。
　　在此基礎(chǔ)

3、上，將減壓閥進行了線性化處理，得出減壓閥動態(tài)微分方程和動態(tài)穩(wěn)定所需的最小阻尼系數(shù)，采用AMESim軟件進行了動態(tài)特性仿真，分析了流量階躍和自激振動對減壓閥動態(tài)特性的影響，并通過改變使用流量Q、刀鋒直徑d、阻尼板直徑d0、低壓腔容積V，以及施加微小擾動分析對減壓閥動態(tài)特性的影響，給出了使減壓閥達到動態(tài)穩(wěn)定的設(shè)計措施。
　　本文通過對反向式氣體減壓閥進行的靜態(tài)和動態(tài)分析、建模和仿真研究，為減壓閥的設(shè)計研制和工程應(yīng)用提供了具有一定參考價