專利名稱：排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓力損失測量裝置，特別是一種適用于發(fā)動機排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置。
背景技術：
在渦輪增壓系統(tǒng)設計中一個非常實質的部分就是排氣管系的設計，排氣系統(tǒng)的流動特性對發(fā)動機的整機性能有重要的影響，特別是近年來柴油機增壓程度的不斷提高，對排氣管系的優(yōu)化設計更需要了解其流動特性。對排氣管系內氣體的流動過程進行數(shù)值模擬是這一研究的主要手段。通過數(shù)值模擬，可以了解排氣管內壓力波的形態(tài)及其傳遞情況， 可以對排氣能量的利用、氣缸掃氣進行分析，并對排氣系統(tǒng)的優(yōu)化設計提出建議。衡量排氣系統(tǒng)數(shù)值模擬精度最重要的兩個因素是排氣質量流量和排氣管內壓力波的模擬精度， 而排氣管系三通接頭壓力計算模型對這兩個因素的模擬精度來說是非常關鍵的。在現(xiàn)有發(fā)動機一維商業(yè)仿真軟件或自編軟件中，排氣管系三通接頭壓力計算模型主要是等壓模型和壓力損失模型。等壓模型假定三個支管在連接處壓力相等，這種模型比較簡單，但是它即不能正確反映接頭中的能量損失，也不能體現(xiàn)接頭幾何形狀變化的影響。壓力損失模型中一般是通過理論推導或試驗得到，三個支管在連接處壓力不相等，它即反映接頭中的能量損失，也能體現(xiàn)接頭幾何形狀變化的影響。在建立壓力損失模型的過程中，壓力損失的測量至關重要。經對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請?zhí)枮?00710100885. 2，公開號為CN 101063422A，發(fā)明名稱為“用于降低燃氣渦輪發(fā)動機內的壓力損失的方法和系統(tǒng)”的發(fā)明， 對降低發(fā)動機壓力損失的方法進行了說明，但是沒有對排氣管系壓力損失的測量方法進行說明。而現(xiàn)有的三通接頭壓力損失常規(guī)測量裝置，其測量數(shù)據不能有效了解排氣支管內排氣的撞擊損失情況。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的三通接頭壓力損失常規(guī)測量裝置，其測量數(shù)據不能有效了解排氣支管內排氣的撞擊損失情況等缺陷，提供了一種可以使測量數(shù)據能有效反映排氣支管內排氣的撞擊損失情況的發(fā)動機排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置，包括第一、第二、第三排氣支管以及設置在第一排氣支管上的第一壓力傳感器，設置在第二排氣支管上的第二壓力傳感器，設置在第三排氣支管上的第三壓力傳感器；所述第一、二、三壓力傳感器的輸出信號均與計算機相連接，所述第二排氣支管和第三排氣支管的軸線重合且內徑相同，所述排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置還包括輸出信號與所述計算機相連接的第四壓力傳感器， 所述第四壓力傳感器設置在所述第一排氣支管的軸線與第二排氣支管的壁面交接處。進一步地，所述第一、第二、第三排氣支管上各設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出信號均與所述計算機相連接。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果為本發(fā)明設計合理，結構簡單，測量方便，適用于排氣管系三通接頭壓力損失的測量，能為建立排氣管系三通接頭壓力損失模型提供有利支持。


圖1為本發(fā)明的排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置的結構示意圖；其中1、第一排氣支管，2、第二排氣支管，3、第三排氣支管，4、第一壓力傳感器，5、 第一溫度傳感器，6、第二壓力傳感器，7、第二溫度傳感器，8、第三壓力傳感器，9、第三溫度傳感器，10、計算機，11、第四壓力傳感器。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例如圖1所示，本發(fā)明包括第一排氣支管1、第二排氣支管2、第三排氣支管3、第一壓力傳感器4、第一溫度傳感器5、第二壓力傳感器6、第二溫度傳感器7、第三壓力傳感器8、第三溫度傳感器9、第四壓力傳感器11和計算機10，第一壓力傳感器4和第一溫度傳感器5安裝在第一排氣支管1內，第二壓力傳感器6和第二溫度傳感器7安裝在第二排氣支管2內， 第三壓力傳感器8和第三溫度傳感器9安裝在第三排氣支管3內，第一壓力傳感器4、第一溫度傳感器5、第二壓力傳感器6、第二溫度傳感器7、第三壓力傳感器8、第三溫度傳感器9 的輸出信號都和計算機10相連接，第二支管2和第三支管3的軸線重合且內徑相同，第四壓力傳感器11安裝在第一排氣支管1的軸線與第二排氣支管2的壁面交接處，第四壓力傳感器11的輸出信號和計算機10相連接。在發(fā)動機排氣管系中，當排氣從第一排氣支管1和第二排氣支管2，同時流向第三排氣支管3時，通過第一壓力傳感器4和第四壓力傳感器11所測得的數(shù)據，可以了解第一排氣支管1內排氣的撞擊損失情況；通過第二壓力傳感器6和第四壓力傳感器11所測得的數(shù)據，可以了解第二排氣支管2內的排氣，對第一排氣支管1內的排氣撞擊損失的影響情況。當排氣從第二排氣支管2和第三排氣支管3，同時流向第一排氣支管1時，通過第二壓力傳感器6、第三壓力傳感器8和第四壓力傳感器11所測得的數(shù)據，可以了解第二排氣支管 2內的排氣與第三排氣支管3內的排氣之間的撞擊損失情況。這種方式即為采用靜壓損失系數(shù)來計算三通接頭壓力損失情況。對于三通接頭壓力損失情況的計算，除了采用上述靜壓損失系數(shù)來計算以外，也經常采用總壓損失系數(shù)來計算。當采用總壓損失系數(shù)時，就需要知道第一排氣支管1、第二排氣支管2和第三排氣支管3內的流速；而在計算各支管內流體的流速時，各支管內的溫度也必須知道。此時，結合第一溫度傳感器5、第二溫度傳感器7、第三溫度傳感器9測得的數(shù)據計算出第一排氣支管1、第二排氣支管2和第三排氣支管3內的流速；通過各種排氣方式下對應的各排氣支管內流速的變換情況，可以了解三通接頭的總壓損失情況。具體為當排氣從第一排氣支管1和第二排氣支管2，同時流向第三排氣支管3時，通過第一壓力傳感器4、第一溫度傳感器5、第三壓力傳感器8和第三溫度傳感器9所測得的數(shù)據，可以了解排氣從第一排氣支管1流向第三排氣支管3時的總壓損失情況；通過第二壓力傳感器6、第二溫度傳感器7、第三壓力傳感器8和第三溫度傳感器9所測得的數(shù)據，可以了解排氣從第二排氣支管2流向第三排氣支管3時的總壓損失情況。
權利要求
1.一種排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置，包括第一、第二、第三排氣支管(1、2、3) 以及設置在第一排氣支管(1)上的第一壓力傳感器(4)，設置在第二排氣支管(2)上的第二壓力傳感器(6)，設置在第三排氣支管(3)上的第三壓力傳感器(8)；所述第一、二、三壓力傳感器(4、6、8)的輸出信號均與計算機(10)相連接，所述第二排氣支管(2)和第三排氣支管(3)的軸線重合且內徑相同，其特征在于所述排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置還包括輸出信號與所述計算機(10)相連接的第四壓力傳感器(11)，所述第四壓力傳感器 (11)設置在所述第一排氣支管(1)的軸線與第二排氣支管(2)的壁面交接處。
2.根據權利要求1所述的排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置，其特征在于，所述第一、第二、第三排氣支管(1、2、3)上各設置有溫度傳感器(5、7、9)，所述溫度傳感器(5、7、9) 的輸出信號均與所述計算機(10)相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種排氣管系三通接頭壓力損失測量裝置，包括第一、二、三排氣支管以及分別設置在第一、二、三排氣支管上的第一、二、三壓力傳感器，所述第一、二、三壓力傳感器的輸出信號均與計算機相連接，第二排氣支管和第三排氣支管的軸線重合且內徑相同，測量裝置還包括輸出信號與所述計算機相連接的第四壓力傳感器，所述第四壓力傳感器設置在所述第一排氣支管的軸線與第二排氣支管的壁面交接處。根據第一、四壓力傳感器所測得的壓力，可以了解第一排氣支管內排氣的撞擊損失情況，以及第二排氣支管內的排氣對第一排氣支管內排氣的影響情況。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明設計合理，結構簡單，適用于發(fā)動機排氣管系三通接頭壓力損失的測量。
文檔編號G01L23/24GK102519668SQ201110331298
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權日2011年10月27日
發(fā)明者劉勝, 崔毅, 汪文輝, 石磊, 鄧康耀 申請人:上海交通大學, 中國兵器工業(yè)集團第七0研究所