氣動(dòng)式高溫流量調(diào)節(jié)閥多場(chǎng)耦合特性的研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-04 04:29
本文選題:氣動(dòng)式高溫閥 + 流量調(diào)節(jié); 參考:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2011年碩士論文
【摘要】:超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)采用的是再生主動(dòng)熱防護(hù),燃料在進(jìn)入燃燒室之前,燃油溫度能夠達(dá)到400~600℃。燃油流量調(diào)節(jié)的精度是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的重要保障,本文研究的氣動(dòng)式高溫流量調(diào)節(jié)閥(簡(jiǎn)稱(chēng)高溫閥)主要用于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié),具有在高溫下工作時(shí)密封性能良好,流量調(diào)節(jié)精度較高的優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了氣動(dòng)式高溫閥的結(jié)構(gòu)和工作原理,研究了高溫閥的流量調(diào)節(jié)性能。高溫閥在調(diào)節(jié)高溫燃油流量時(shí),因受熱膨脹而產(chǎn)生變形,影響高溫閥在正常工作時(shí),高溫燃油的流量調(diào)節(jié)精度和調(diào)節(jié)速度等性能。本文采用熱流固多場(chǎng)耦合的方法,基于ANSYS有限元軟件,進(jìn)行高溫閥熱力學(xué)特性的仿真分析,得到了高溫閥穩(wěn)定工作時(shí),閥體內(nèi)部的溫度場(chǎng)、熱應(yīng)變場(chǎng)及熱應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律。通過(guò)對(duì)高溫閥閥芯受力分析,建立了閥芯位移閉環(huán)控制的數(shù)學(xué)模型,基于Matlab/Simulink平臺(tái)對(duì)閥芯位移閉環(huán)控制的動(dòng)態(tài)特性仿真分析,得到了動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、響應(yīng)頻寬和最大超調(diào)量等性能指標(biāo)。 為了得到高溫閥在實(shí)際工作時(shí)的流量調(diào)節(jié)性能,本文進(jìn)行了試驗(yàn)研究。搭建了高溫閥流量調(diào)節(jié)的試驗(yàn)系統(tǒng),在燃油工作溫度為400℃的條件下,測(cè)試高溫閥閥芯位移閉環(huán)控制的動(dòng)態(tài)特性,得到了實(shí)際工作的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、響應(yīng)頻寬和最大超調(diào)量。同時(shí),還測(cè)試了高溫閥在達(dá)到熱平衡狀態(tài)過(guò)程中,閥體表面關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的溫度變化。最后,將仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果比較分析,兩者吻合較好,驗(yàn)證了仿真分析的可靠性。高溫閥的熱力學(xué)特性分析為閥的材料選取和結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了理論依據(jù),由閥芯位移閉環(huán)控制的動(dòng)態(tài)特性可以推斷高溫閥的流量調(diào)節(jié)性能。
[Abstract]:The scramjet works with regenerative active thermal protection. Before entering the combustion chamber, the fuel temperature can reach 400 鈩,
本文編號(hào):1841597
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