气体减压阀的稳定性分析

《气体减压阀的稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第35卷第5期火箭推进Vol.35,№.52009年10月JOURNALOFROCKETPROPULSIONOct.2009气体减压阀的稳定性分析尤裕荣，曾维亮（西安航天动力研究所，陕西西安710100）摘要：针对逆向卸荷式气体减压阀，采用线性化分析方法，对其工作稳定性进行分析，得到了主要参数对减压阀稳定性的影响规律。研究结果表明阻尼和低压腔体积是影响减压阀稳定性的主要因素，并给出了提高减压阀稳定性设计的主要措施。关键词：减压阀；稳定性；线性化中图分类号：V434．23文献标识码：A文章编号：(2009)05-0034-06Analysison

2、pneumaticpressurereducingvalvestabilityYouYurong，ZengWeiliang（Xi'anAerospacePropulsionInstitute,Xi'an710100,China）Abstract：Focusedonreversebalancedpneumaticpressurereducingvalveandadoptinglin-earizationtechnique，thevalvestabilitycharacteristicwasanalysed．Themainparameterseff

3、ectingonvalvestabilitywereobtained．Theresultsindicatethatdampandlow－pressurecavityvolumesarethemainfactorsthateffectthevalvecharacteristics．Themethodforthevalvestabilityimprovemen-tispresented．Keywords：pressurereducingvalve；stability；linearization置。它的作用是将气瓶内的高压气体减压至下游0引言系统所需

4、的工作压力，以便挤压发动机推进剂，使整个推进系统具有稳定的工作特性。发动机工气体减压阀是火箭、导弹发动机以及航天器作时，在稳定的参数输入条件下，减压阀必须保的姿控发动机上广泛使用的一种的压力调节装持稳定的参数输出（出口压力和流量）。在外界收稿日期：2009-06-11；修回日期：2009-08-16。作者简介：尤裕荣（1978—），男，工程师，研究领域为发动机燃油系统组件设计与仿真。第35卷第5期尤裕荣,等：气体减压阀的稳定性分析35干扰情况下，减压阀必须在很短的时间内作出反描述，即各腔内气体的压力、密度及温度分布均应，使出口压力和流量迅速得到

5、稳定，以保证发匀；动机正常工作。减压阀的性能对发动机是否稳（3）不计密封不良造成的气体泄漏流量的影定、可靠工作是至关重要的，因此，对减压阀的响，即当阀芯开度x＝0时，质量流量qm＝0；稳定性进行深入的研究分析极为必要。（4）忽略气体的位能，同时气体的动能与内本文所研究的逆向卸荷式减压阀，其工作原能相比很小，可忽略不计。理图如图1所示，它将出口压力反馈至副弹簧在以上所假设的基础上，运用质量守恒方程，腔，卸掉入口压力作用在阀芯的大部分作用力，能量守恒方程，由此可得到关于减压阀入压力p1即减小入口压力作用于阀芯上的不平衡面积，这与温度T1以及出口压力

6、p2与温度T2的一阶微分样大大改善了减压阀的精度调节特性。阀芯杆上方程，再对阀芯等运动组件进行受力分析可得到的粘性摩擦力、以及与阻尼罩上环形间隙连同阻阀芯运动系统的位移x和速度v运动方程，从而尼孔一起起到阻尼作用，有利于减压阀的动态稳得到了由一阶微分方程组构成的减压阀动态数学［1］定。减压阀是由多个环节组成的复杂多变量自动模型。2调节系统，要对减压阀的调节系统进行稳定性分2dx2＝v2dt2析，首先要建立减压阀的动态数学模型，然后采222dvCKF2用线性化方法对其稳定性作进一步的分析。2＝－v－x－2dtMMM2222dp21kR2＝2qmi

7、Ti－qm1T1222dtV2122222dTTdpRT211112q－q22＝－mim12dtpdtpV21112222dpkRkp2Amb－Avc2222＝2qT－qT2＋2vm11m222dtVV222222222A－A22dT2T2dp2T2mbvcRT22＝－v－2q－q22m1m22dtpdtVpV222222222（1）1－副弹簧；2－动密封卸荷环；3－阀芯式中，C为阻尼系数；M为运动组件质量；K为4－阀座；5－敏感元件；6－阻尼罩；7－主弹簧弹簧刚度；F为作用于运动组件上合力；k为比图1逆向卸荷式减压阀结构原理热比；R为气体常数

8、；V为高压腔体积；V为低12Fig．1DiagramofreversebalancedPRV压腔体积；q为入口流量；q为节流口流量；mim1q为出口流