飛艇閥門流量?jī)?yōu)化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種飛行器領(lǐng)域的技術(shù)，具體涉及一種飛艇閥門流量?jī)?yōu)化控制方法， 為了有效增大軸向外開閥門流量系數(shù)，在常規(guī)的閥門固定部分加裝不同長(zhǎng)度的引導(dǎo)管，達(dá) 到提高閥門流量系數(shù)的目的。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛艇在空中飛行時(shí)，通過(guò)空氣閥門排出副氣囊中的空氣或氦氣閥排放浮升氣體改 變飛行高度，閥門是其壓力控制必備的部件之一。閥門流量的大小直接影響其高度調(diào)節(jié)的 性能。常規(guī)軸向外開式閥門流量系數(shù)較小，排氣流量小。為了在一定的閥門尺寸下有效地提 高閥門的排氣量，提出在閥門固定端加裝一段導(dǎo)引管，能夠有效提高閥門的流量系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)提高飛艇閥門流量系數(shù)的問(wèn)題，提出一種飛艇閥門流量?jī)?yōu)化控制方 法，能夠改善流動(dòng)損失，提高閥門的流量系數(shù)，進(jìn)一步提高平臺(tái)的綜合性能。
[0004] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0005] 本發(fā)明涉及一種飛艇排氣量?jī)?yōu)化控制方法，通過(guò)在飛艇的軸向外開閥的閥門的固 定端加裝輕質(zhì)導(dǎo)引管，從而實(shí)現(xiàn)閥Π 、流量系教的提高。
[0006] 所述的閥門流量系數(shù)滿足
，其中：Q為閥門體積流量，c為閥門的流量 系數(shù)，A為閥門的截面積，單位m2，△ p為囊體內(nèi)外壓差，單位Pa，P為流體的密度，單位kg/m3。
[0007] 所述的輕質(zhì)導(dǎo)引管為圓柱形狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為PVC或碳纖維等輕質(zhì)材料制成。
[0008] 所述的加裝，具體是指:通過(guò)粘接或螺絲固定方式固定在位于飛艇內(nèi)側(cè)的閥門固 定端下方，導(dǎo)引管軸線與閥門的軸線保持重合，導(dǎo)引管內(nèi)徑為閥門內(nèi)徑。
[0009] 所述的軸外開閥尺寸及開度滿足：dertR = S/R，dertL = L/R，其中：R為閥門的半 徑，S為閥門的開度，L為導(dǎo)引管長(zhǎng)度，dertR為開度系數(shù);dertL為導(dǎo)引管長(zhǎng)度系數(shù)。
[0010] 所述的導(dǎo)引管長(zhǎng)度系數(shù)，通過(guò)需要的流量系數(shù)和開度系數(shù)查表查得。
[0011] 所述的引導(dǎo)管長(zhǎng)度，通過(guò)導(dǎo)引管長(zhǎng)度系數(shù)乘以已確定的閥門半徑得到。
[0012] 所述的開度系數(shù)dertR優(yōu)選在小于0.3時(shí)，導(dǎo)引管具有顯著的提高流量的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的導(dǎo)引管安裝位置示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的導(dǎo)引管長(zhǎng)度系數(shù)和閥門開度系數(shù)與閥門流量系數(shù)的關(guān)系圖。該圖 中不同工況下的流量系數(shù)是通過(guò)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件計(jì)算得到。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。 實(shí)施例1
[0016] 如圖1所示，本實(shí)施例包括:閥門活動(dòng)端1、閥門固定端2、導(dǎo)引管3、飛艇囊體4、閥門 外開驅(qū)動(dòng)器5,其中：閥門活動(dòng)端1通過(guò)閥門外開驅(qū)動(dòng)器5與閥門固定端2相連；導(dǎo)引管3的一 端與閥門固定端2的內(nèi)側(cè)相連;閥門固定端2，通過(guò)螺絲固定在飛艇囊體4上。
[0017] 所述的閥門活動(dòng)端1通過(guò)閥門外開驅(qū)動(dòng)器5,實(shí)現(xiàn)閥門的開閉，滿足囊體排氣要求。
[0018] 所述的閥門固定端2通過(guò)螺絲或粘接固定在飛艇囊體4上。
[0019] 所述的引導(dǎo)管3,在閥門排氣的過(guò)程中，改變局部流場(chǎng)的流動(dòng)特性，減少流動(dòng)損失， 提高閥門的排氣量。
[0020] 所述的飛艇囊體4,實(shí)現(xiàn)約束內(nèi)部氣體作用。
[0021] 所述的閥門外開驅(qū)動(dòng)器5,實(shí)現(xiàn)閥門活動(dòng)端1的上下移動(dòng)，也即閥門的開閉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種飛艇排氣量?jī)?yōu)化控制方法，其特征在于，通過(guò)在飛艇的軸向外開閥的閥門的固 定端加裝輕質(zhì)導(dǎo)引管，從而實(shí)現(xiàn)閥門流量系數(shù)的提高； 所述的閥門流量系數(shù)滿足：，其中：Q為閥門體積流量，C為閥門的流量系 數(shù)，A為閥門的截面積，單位m2，Δ p為囊體內(nèi)外壓差，單位Pa，p為流體的密度，單位kg/m3。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛艇排氣量?jī)?yōu)化控制方法，其特征是，所述的輕質(zhì)導(dǎo)引管為圓 柱形狀結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飛艇排氣量?jī)?yōu)化控制方法，其特征是，所述的輕質(zhì)導(dǎo)引管 為PVC或碳纖維等輕質(zhì)材料制成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛艇排氣量?jī)?yōu)化控制方法，其特征是，所述的加裝，具體是指： 通過(guò)粘接或螺絲固定方式固定在位于飛艇內(nèi)側(cè)的閥門固定端下方，導(dǎo)引管軸線與閥門的軸 線保持重合，導(dǎo)引管內(nèi)徑為閥門內(nèi)徑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛艇排氣量?jī)?yōu)化控制方法，其特征是，所述的軸外開閥尺寸及 開度滿足:dertR=S/R，dertL = L/R，其中：R為閥門的半徑，δ為閥門的開度，L為導(dǎo)引管長(zhǎng) 度，dertR為開度系數(shù);dertL為導(dǎo)引管長(zhǎng)度系數(shù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的飛艇排氣量?jī)?yōu)化控制方法，其特征是，所述的開度系數(shù)dertR 小于0.3。
【專利摘要】一種飛艇閥門流量?jī)?yōu)化控制方法，通過(guò)安裝在飛艇囊體上的閥門固定端內(nèi)側(cè)加裝與閥門內(nèi)徑一致的不同長(zhǎng)度的導(dǎo)引管，可改善流動(dòng)損失，提高閥門的流量系數(shù)，并通過(guò)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法得出流量系數(shù)與開度系數(shù)和導(dǎo)引管長(zhǎng)度系數(shù)之間的定量關(guān)系，可根據(jù)需要的流量系數(shù)和開度系數(shù)，通過(guò)查表得到導(dǎo)引管長(zhǎng)度系數(shù)，進(jìn)而得到需要設(shè)置的導(dǎo)引管長(zhǎng)度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在一定的流量要求下，可減小閥門尺寸，提高閥門排氣特性，進(jìn)一步提高平臺(tái)的綜合性能。
【IPC分類】B64B1/64, B64B1/58
【公開號(hào)】CN105667754
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610164225
【發(fā)明人】王曉亮, 王全保, 周平方
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日