一种流量可调燃气发生器压强控制算法的研究

合集下载

一种气体流量调节方法[发明专利]

专利名称：一种气体流量调节方法
专利类型：发明专利
发明人：章荣平,王勋年,彭毅,晋荣超,何清申请号：CN201811053703.5
申请日：20180911
公开号：CN109213213A
公开日：
20190115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种气体流量调节方法，采用数字阀和针形阀对气体流量进行组合调节，数字阀开闭和针形阀开度通过PID算法控制，从而实现对气体流量的精确和稳定调节；该气体流量调节方法采用针形阀进行流量微调，能够在针形阀关闭和最大开度之间连续调节，从而避开数字阀不断进行进位和退位操作，能够消除数字阀的PID算法控制带来的控制振荡；能够提高流量控制分辨率，提高控制精度，采用本方法，利用针形阀流量控制的连续性，能够在有限的数字阀位数下，获得极高的控制分辨率，提高控制精度。

申请人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
地址：621000 四川省绵阳市涪城区二环路南段6号
国籍：CN
代理机构：成都天既明专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：李钦
更多信息请下载全文后查看。

固体冲压发动机燃气流量伺服控制方法研究

２ＨａｂｎＪａｃｅｇＬｍｉｄＣｍｐｎ，Ｈａｂｎ１０３．ｒｉｉｎｈｎｉｔｏａｙｅｒｉ５００，Ｃｉａｈｎ）
Ａｂｔａｔｈｅｔｏｓｏｏｔｌｗｅｅｐｏｏｅｏｅｕｉｇｎｇｔｅｒｓｏｓｅａｅｅａｏｈｃａｓｒｃ：Ｔｒｅｍｅｈｄｆｃｎｒｒｒｐｓｄｆｒｒｄｃｎｅａｉｅｐｎｅｗｈｎｇｓｇｎｒｔｒｗｉｈｃｎｏｖｃｎｒｌｇｓｆｗｗａｒｉｇｏｔａｏｓｗｏｋｎ．Ｍａｈｍａｉａｄｌｏａｅｅａｏｒｕｈｏｌｔｅｔｌｍｏｅｓｆｇｓｇｎｒｔｒｗｅｅｂｉ．Ａｎｈｈｅｔｏｓｏｏｔｌｃｄｔｅｔｒｅｍｅｈｄｆｃｎｒｏ
誓（一）＝半．等
燃烧药柱面积，燃速系数，
㈩
式中：烧室燃气压力，推进剂密度，ＡＰ燃喷管流量系数，Ｃ
推进剂特征速度，４燃气发生器喷喉面积，ｆ为比，
燃气发生器的稳态和动态燃烧过程进行分析。
引言
燃气发生器的内部工作压力．从而实现燃气发生器的燃气流量控制。而实际运用中，若期望燃气流量减小时，增大燃气调节阀的阀门面积，燃气流量会先增大再减小到某一稳态值：当期望燃气流量增大时，燃气流量先减小再增大。这种现象被称之为逆响应。逆响应的产生会给补燃室中的二次燃烧带

燃气调压器流量计算公式的推导

公式推导
根据前面的假设条件和理论公式，可以得出流经节流孔的液体流速和压力差的平方根是成正比的（不考虑空化和汽蚀）。
体积流量
Q V2A2
2(P1

P 2
)A2
（4）
公式推导
令： G w
C v =A2
2 w
G为相对密度，w为水的密度，C v 为流量系数
体积流量
Q Cv
P 1
定常流：流场中所有流动参数均不随时间发生变化；
进口为滞止状态（V=0）
滞止状态：为了达到给定流体的实际流动状态，从无限大容积中流出的流体必须从这个滞止状态开始加速。
理论方程
动量方程：动量守恒定律在流体力学中的表达式
VdV dp 0

V2
2gc
P

gZ
const
（1）

P 2
G
（5）
上式即为控制阀的基本流量方程，压力单位为磅每平方英尺，流量单位为加仑每分钟
公式推导
由上式可得控制阀流量系数的计算公式：
Cv
Q
P1 P2 G
（6）
由此可得出控制阀的流量系数的定义：压力降1psi的情况下，在1min内流经阀门的水（40°F-100°F）的加仑数。
公式推导
公式推导
现在用9式推导非临界状态时的流量计算公式。令：
C1=
C C
g v
（10）
C1为气体流量系数和液体流量系数的比值，其表征阀门压力恢复能力。
公式推导
由于
P P1
p
0.02
则可认为
P P
0
1
又 lim sin =1

火箭冲压发动机燃气发生器燃气流量控制设计

ＨＥＫｕｎ，ＣＨＥＮＸｉｏｎｇ，ＹＵＹｅ－ｈｕｉ，ＺＨＥＮＧＪｉａｎ
（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００９４，Ｃｈｉｎａ）
气发生器点火实验。仿真结果表明，喉部面积变化速度低于临界速度时，参数响应时间较大，且随着喉部面积变化速度的变
化。参数响应时间变化较大，喉部面积变化速度高于临界速度时，参数响应时间较小且受喉部面积变化速度的影响较小，喉部面积变化速度对燃气流量的负调量也有较大的影响；点火实验验证了所建立的数学模型。进行压强反馈控制器设计时，
要选取合适的喉部面积变化速度，为发生器流量控制优化设计提供了科学依据。
关键词：燃气发生器：压强响应时间；喉部面积变化速度；数学模型；仿真；实验
中图分类号：Ｖ４４８．１５＋３文献标识码：Ｂ
ＴｈｅＧａｓＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌＤｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆＲｏｃｋｅｔＲａｍｊｅｔＧａｓＧｅｎｅｒａｔｏｒ
第３４卷第５期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１７）０５－００４９－０４

一种燃气流量调压计量装置[实用新型专利]

专利名称：一种燃气流量调压计量装置专利类型：实用新型专利
发明人：贺良志,陈建功,毕崇明
申请号：CN201820022370.9
申请日：20180107
公开号：CN207832262U
公开日：
20180907
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种燃气流量调压计量装置,包括调压计量装置箱体、主燃气管和旁通燃气管，所述调压计量装置箱体的一侧铰接安装有箱门，所述调压计量装置箱体相对的两端分别连接有进气管和出气管，所述进气管和出气管之间的调压计量装置箱体内安装有主燃气管，所述主燃气管的两端连接有旁通燃气管，所述进气管上安装有进管压力表，本调压计量装置可实现对管道内燃气的调压计量，保证燃气管道运行的稳定，实现调压计量装置故障或维修时持续稳定供气，通过安装的燃气管道温度补偿装置和温度表进行调压计量装置内管道燃气温度补偿，使得调压计量装置内部调压温度与外界管道温度相近，有效提高调压计量装置的计量精度。

申请人：辽宁实远新能源股份有限公司
地址：110004 辽宁省沈阳市和平区文体路5-2号(1-50-2)
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

一种燃气发生器[实用新型专利]

专利名称：一种燃气发生器
专利类型：实用新型专利
发明人：吴登峰,刘洋,魏仁正申请号：CN201921891421.2申请日：20191105
公开号：CN211399727U
公开日：
20200901
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种燃气发生器，涉及燃气蒸汽机技术领域，为解决现有燃气式蒸汽发生器的烟气排出口没有过滤装置，容易导致烟气污染环境的问题。

所述发生器外壳体的下方设置有脚座，且脚座设置有四个，所述发生器外壳体的内部设置有内胆，所述内胆的上方安装有蒸汽管，所述内胆一侧的下方设置有排水口，且排水口贯穿并延伸至发生器外壳体的外部，所述内胆的下方设置有燃气火排，所述燃气火排的一侧设置有水泵，所述水泵的一端设置有进水口，且进水口贯穿并延伸至发生器外壳体的外部，所述水泵的上方安装有导管，所述导管的一端与铝合金盘管相连通。

申请人：武汉鑫银海不锈钢厨具制造有限公司
地址：430090 湖北省武汉市汉南区经济开发区武汉模具工业园一期A07栋1-2层1室
国籍：CN
代理机构：武汉国越知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：张熔舟
更多信息请下载全文后查看。

一种气体质量流量调节控制器[实用新型专利]

专利名称：一种气体质量流量调节控制器专利类型：实用新型专利
发明人：贠小明
申请号：CN201820487812.7
申请日：20180408
公开号：CN208239899U
公开日：
20181214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种气体质量流量调节控制器，包括带密封门的壳体，且密封门设有控制器、显示器和操作键，壳体的两侧均设有连接口，且连接口通过气流通道相连接，壳体内设有温度调节装置，气流通道设有质量流量计和温度传感器，且气流通道靠近两侧的连接口处均设有洗气装置、压力传感器和红外检测器。

本实用新型设计合理，结构简单，安装方便，功能多样化，既可以调节气体质量流量，又可以实现气体组分的定性定量分析，提高实用性。

申请人：深圳弗罗迈测控系统有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区桃园路常兴广场西座7E
国籍：CN
代理机构：北京久维律师事务所
代理人：邢江峰
更多信息请下载全文后查看。

燃气调压器流量计算公式的推导

目录
一、前言二、燃气调压器流量计算公式的推导三、几点讨论四、总结
一、前言
前言
随着国内燃气行业的发展，燃气调压器的需求逐渐增多，燃气调压器的生产厂家也越来越多。作为设备生产厂家，在依据国家标准抑或欧洲标准生产燃气调压器时，将标准中的内容应用到实际设计和生产过程中，但就标准中的某些内容，比如调压器的流量计算，许多厂家只是“拿来用”，并没有 “知其然并知其所以然”。
公式推导
根据前面的假设条件和理论公式，可以得出流经节流孔的液体流速和压力差的平方根是成正比的（不考虑空化和汽蚀）。
体积流量
Q V2A2
2(P1

P 2
)A2
（4）
公式推导
令： G w
C v =A2
2 w
G为相对密度，w为水的密度，C v 为流量系数
体积流量
Q Cv
P 1
下面用某款调压器样本上的数据来对比下：
几点讨论
关于临界条件判断
口径
25
40
50
Cg
540 983 1014
K1
临界条件（
K2 1
）
K
2 1

8100
临界条件（1.85）
104 3.98 1.85
96 8.26 1.85
96 8.26 1.85
几点讨论
关于临界条件判断
通过上表可以发现，临界条件差别非常大。因此，在实际生产过程中，是按照国家标准或者欧洲标准来判断临界条件还是本文中所论述的方法，值得我们思考。同时，我们发现，有部分厂家临界值判断方式是和本文一致的。
临界压力比公式：

Pc P1

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

关键词：燃气发生器；压强控制；变参数系统；前馈自适应ＰＩＤ
中图分类号：Ｖ４３８文献标识码：Ａ文章编号：１００６ — ２７９３（２０１４）０１一ＯＯ４３ — ０４
ＤｏＩ：１０．７６７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ２７９３．２０１４．０１．００８
态时的压强传递函数，并分析了系统时间常数，增益的影响因素，表明燃气发生器动态模型为变参数系统。基于分析结果，
设计一种前馈自适应ＰＩＤ控制器，有效地克服了系统参数变化对控制带来的影响，提高了系统的响应速度与控制精度。仿
真表明，相对于传统的ＰＩＤ控制算法，前馈自适应ＰＩＤ控制具有良好的动态性与鲁棒性。
ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ｈｅＴｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｙｎｍｉａｃｍｏｄｅｌｏｆｇａｓｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｓａｖａｒｉａｔｉｏｎｐｒａａｍｅｔｅｒｓｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａ－ｎｌｙａｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔ，ａｆｅｅｄ — ｆｏｒｗａｒｄａｄａｐｔｉｖｅＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｉｒｔｈｍＷａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｉｎｓｔｂｉａｌｉｔｙｉｎｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅｖａｉａｒｔｉｏｎｐａｒｍｅａｔｅｓｒｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｎｄａｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄｎｄａｃｏｎｔｒｏｌａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓｙｓｔｅｍ．Ｎｕｍｅｉｃｒｌａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｅｅｄ — ｆｏｒｗｒｄａａｄａｐｔｉｖｅＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌ，ｃｏｍｐｒｅａｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌ，ｈａｓｂｅｔｔｅｒｄｙｎｍｉａｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅａｎｄｓｔｏｎｒｇｅｒｒｏ－
固体火箭技术
第３７卷第１期
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄＲｏｃｋｅｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏ１．３７Ｎｏ．１２０１４
一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
种流量可调燃气发生器压强控制算法的研究①
ｗｅｒｅｄｅｉｖｒｅｄ．Ｔｈｅｔｒｎｓａｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｇａｓｇｅｎｅｒａｔｏｒａｔｄｙｎａｍｉｃ — ｓｔａｔｅｗａｓｇａｉｎｅｄａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ￣ｅｔｏｍｏｎｇａｉｎｎｄａｔｉｍｅｐａｒｍｅａｔｅｒｏｆ
２．Ｔｈｅ３１ｓｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ＆ＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｒｐ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒ
ｌｆｏｗａｄｊｕｓｔａｂｌｅｇａｓｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ＬＩＵＹｕａｎ．ｘｉａｎｇ，ＹＡＯＸｉａｏ — ｘｉａｎ，ＮＩＥＬｉｎｇ — ｔｏｎｇ，ＳＯＮＧＸｉａｏ — ｄｏｎｇ
刘源翔，姚晓先，聂聆聪２，宋晓东
（１．北京理工大学宇航学院，北京１０００８１；２．中国航天科工集团公司三十一所，北京１０００７４）
摘要：分析了流量可调燃气发生器的．Ｙ－作原理，建立了流量可调燃气发生器的稳态与动态模型，得出了燃气发生器动
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＢｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｈｅＴｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｉｒｎｃｉｐｌｅｏｆｌｆｏｗａｄｊｕｓｔａｂｌｅｇａｓｇｅｎｅｒａｔｏｒｗａｓａｎｌａｙｚｅｄ．Ｓｔｅａｄｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ