[发明专利]一种风洞环缝式调压阀预置开度估算方法

权利要求书

1.一种风洞环缝式调压阀预置开度估算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据环缝式调压阀的阀芯外径、环缝式调压阀的阀芯行程与型面母线坐标，拟合得到环缝式调压阀的阀芯行程与环缝式调压阀节流喉道面积的多项式；

步骤S1中所述环缝式调压阀的阀芯行程S与环缝式调压阀节流喉道面积A₁的多项式为：

其中，k_i为多项式中的第i项的系数，n为多项式的项数，为A₁的i次方

S2、基于步骤S1得到的环缝式调压阀的阀芯行程与环缝式调压阀节流喉道面积的多项式，构建环缝式调压阀预置开度机理模型；

步骤S2的具体实现方法包括如下步骤：

S2.1、根据流量守恒定律，风洞中的气源压力为P_T的计算公式为：

P_Tq(λ₁)A₁＝P₀q(λ)A

其中，A为风洞试验段入口的流通面积，P₀为风洞总压，q(λ₁)为风洞调压阀节流喉道位置的流量函数，q(λ)为风洞试验段入口的流量函数；

q(λ)与马赫数M具有以下计算公式：

S2.2、通过步骤S2.1的计算公式，可得试验段达到风洞总压P₀及马赫数M时的环缝式调压阀节流喉道面积的机理模型的计算公式为：

其中，A₁为环缝式调压阀节流喉道面积；

S2.3、将步骤S2.2得到的表达式和步骤S1得到的多项式结合，得到环缝式调压阀预置开度机理模型，表达式为：

其中，S_max为环缝式调压阀的阀芯最大行程，S₀为调压阀预置开度，k_i为多项式中的第i项的系数；

S3、基于步骤S2得到的环缝式调压阀预置开度机理模型，计算环缝式调压阀的预置开度；

S4、根据步骤S3得到的环缝式调压阀的预置开度，执行流场控制，并通过运行数据对环缝式调压阀的预置开度进行修正，直到风洞试验结束。

2.根据权利要求1所述的一种风洞环缝式调压阀预置开度估算方法，其特征在于，步骤S3中基于步骤S2得到的环缝式调压阀预置开度机理模型，计算环缝式调压阀的预置开度，在风洞超声速工况计算参数选择方式为：总压设置为试验目标总压，马赫数设置为常量，流场建立后马赫数设置为流场校测得的试验马赫数。

3.根据权利要求2所述的一种风洞环缝式调压阀预置开度估算方法，其特征在于，步骤S3中基于步骤S2得到的环缝式调压阀预置开度机理模型，计算环缝式调压阀的预置开度，在风洞亚跨声速工况计算参数选择方式为：当使用栅指二喉道节流方式进行试验时，总压设置为试验目标总压，马赫数设置为试验目标马赫数。

4.根据权利要求3所述的一种风洞环缝式调压阀预置开度估算方法，其特征在于，步骤S3中基于步骤S2得到的环缝式调压阀预置开度机理模型，计算环缝式调压阀的预置开度，在风洞亚跨声速工况计算参数选择方式为：当使用常规方式进行试验时，马赫数设置为试验目标马赫数，总压设置为马赫数的相关量，根据流场校测标模试验数据拟合得到其关系式为：

P₀＝f(M)

其中，f(M)为马赫数M的函数。

5.根据权利要求4所述的一种风洞环缝式调压阀预置开度估算方法，其特征在于，步骤S4以步骤S3得的环缝式调压阀的预置开度时间序列为输入、以试验测试的环缝式调压阀的预置开度时间序列为输出进行数据拟合，理论计算开度与实际开度接近线性关系，得到修正公式为：

S₀'＝kS₀+b

其中，S₀'为修正后的环缝式调压阀的预置开度，k为拟合得到的一次项修正系数，b为拟合得到的常数项修正系数；

通过多次迭代修正，得到修正后的环缝式调压阀的预置开度。