气管道流量特性参数理论分析与实验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.comVo1．11No．2第11卷第2期工程设计学报JournalofEngineeringDesignApr．20042004年4月气管道流量特性参数理论分析与实验研究费国忠，彭光正，赵彤，王涛(北京理工大学自动控制系，北京100081)摘要：根据ISO6358关于流量特性参数声速流导c值和临界压力比b值的定义，结合相关气动理论，给出了气管道流量特性参数的计算方法，并编制了相应的计算机程序进行了仿真．利用仿真结果和最小二乘拟合方法，提出了计算气管道流量特性参数的近似公式，并通过实验进行了验证．关键词：空气管路；流

2、量特性参数；声速流导；临界压力比中图分类号：TB137文献标识码：A文章编号：1006—754X(2004)03—0077—04TheoreticalanalysisandexperimentalresearchonflowcharacteristicsofairtubeFEIGuo—zhong，PENGGuang～zheng，ZHAOTong，WANGTao(DepartmentofautomaticControl，BeijingInstituteofTechnology。Beijing100081，China)Abstract：AccordingtoI

3、S06358whichisconcernedwiththedefinitionoftwoparameters，thatissonicconductanceCandcriticalpressureratiobforflowcharacteristicsofpneumaticcompo—nents，calculatingmethodsofC8．6forairtubearederivedfromtheoreticalanalysis．Andsimu—lationiSalsoconductedbasedonthetheoreticalanalysis．Thenas

4、etoffittingformulaeforthecalculationofC&bareobtainedfromthesimulationresultsbytheuseofLSMmethod．Thefor—mulaarevalidatedbyexperiments．Keywords：airtube；flowratecharacteristics；sonicconductance；criticalpressureratio为了设计出合理的气动系统，常常需要分析气方面作了相关的研究工作，其中国家标准动回路的流量特性．气动产品的用户希望气动元件GB／T14513

5、-93《气动元件流量特性的测定》的主要生产厂商能够提供元件完整的流量特性参数，即在起草人之一——北方工业大学徐文灿教授对气动元任何压差下通过元件的流量都可求．因此，只用有效件的流量特性的相关理论及测试方法作了深入细致截面积S值或流通能力C，K值来表示流量特性的研究工作．尽管如此，有关气管道流量特性参数的就不够了．计算至今还没有一个简单的方法．SMC公司作为世针对上述情况，国内外有关部门相继出台了新界最大的气动元件供应商，提出了此项研究计划，并的有关气动元件流量特性的标准及相应的测试方由北京理工大学SMC技术中心具体实施．法．国际标准化组织于1982年提出了

6、测定气动元件1两个特性参数的定义流量特性的草案ISO／DIS6358，并于1989年10月正式颁布．我国也于1993年颁布了国家标准根据国际标准ISO／DIS6358，气动元件的流量GB／T14513-93(气动元件流量特性的测定》．其他国特性是用临界压力比b和声速流导C来描述的．临家如日本，也推出了有关流量特性试验方法的日本界压力比b是指元件内的流动变成壅塞流态时，元工业标准(JiS)．与此同时，国内外的专家、学者在这件下游静压与上游总压之比．b值可通过实验并由收稿日期：2003—04—08．基金项目：日本SMC株式会社资助项目．作者简介：费国忠(197

7、5一)，男，浙江桐乡人，硕士，从事流体传动与控制研究，E—mail：feigz@sohu．com维普资讯http://www.cqvip.com工程设计学报第1I卷式(1)求出【：另外，壅塞流态下的有效面积与声速流导C的关系为[2。1一6—1一———=：=．(1)因此，通过式(6)求出有效面积后可间接地求出声速√一流导C值．声速流导C是指元件内处于壅塞流动时通过元件的质量流量除以上游总压与标准状态下的密度妾一M1一)的乘积．c值可以由式(2)计算得到：I玎J＼十一J式(6)中，5。为几何截面积，K一1．4。c==轰√≥．综上所述，求得的数值解后，分别将其代

8、人式(1)和式(2)中。式(3)、式(5)和式(6)，即可求出临界