[发明专利]文氏管反压性能测试装置以及测试方法

说明书

本申请涉及航空航天技术领域，尤其是涉及文氏管反压性能测试装置以及测试方法；文氏管反压性能测试装置包括增压单元、储存单元及文氏管测试单元；储存单元一端通过调节单元与增压单元连通；储存单元另一端与文氏管测试单元连通；文氏管测试单元包括多个串联排布的文氏管，相邻文氏管之间设置有文后压力传感器；靠近储存单元的文氏管前端设有文前压力传感器；本申请利用调节单元与文前压力传感器，保证文前输入压力能够快速、精准的调节至第一预设压力；文氏管测试单元采用多个文氏管串联调节的方式，能够保证文氏管测试单元的输出压力为第二预设压力，即本申请可以快速精准的测量各个工况下文氏管的临界压力，调节快速精准。

技术领域

本申请涉及航空航天技术领域，尤其是涉及一种文氏管反压性能测试装置以及测试方法。

背景技术

可调文氏管是一种通过调节开度，控制流量的调节阀，通常为圆形截面，通过可移动阀芯与收缩段、喉部、扩张段的相互配合，调节喉口的最小流通截面面积，从而达到调节流量的目的。

文氏管的压比P_r的定义为文氏管的出口静压与文氏管入口静压的比值，即为：

式中，P_out和P_in分别为文氏管的出口压力和入口压力。

临界压比是文氏管的一个十分重要的性能参数。在文氏管入口压力不变时，文氏管下游压力逐渐增高，即文氏管出口压力逐渐增高，压比逐渐增大，此时，尽管文氏管下游压力发生变化，管路中流量依旧基本稳定。这是由于文氏管喉部发生了汽蚀，喉部保持为工质的饱和蒸汽压力，流量仅仅取决于文氏管入口压力和喉部压力，由于入口压力和喉部压力未变，故流量不变。

当文氏管出口压力继续增加，文氏管喉部压力将不再是工质的饱和蒸汽压，此时流量将会迅速降低，管路流量会随下游压力波动而发生波动，使得流量发生显著变化的压比被称为临界压比。

换句话说，当压比低于临界压比时，管路流量保持稳定，不受下游压力影响。当压比高于临界压比时，管路流量与下游压力相关，受下游压力影响。获取准确的临界压比是一项十分重要的工作，因为这关乎文氏管能否有效隔绝下游压力波动，保证管路中的流量稳定。实际工作工程中，不同的文氏管入口压力，不同的文氏管开度具有不同的临界压比，为测量文氏管的临界压比，现有的测试系统是通过手动调节减压器以调节贮箱压力，从而调节文氏管入口压力；在文氏管的下游手动调节针阀的开度，从而调节文氏管出口压力。

然而上述获取文氏管的临界压比的操作一方面由于手动调节减压器和针阀，调节较为繁琐，尤其是需要测量不同上游压力，不同开度的临界压比时，工作量较大，手动操作繁琐；另一方面，由于减压器和针阀都是手动调节，控制精度不高，很难获取目标工况下的临界压比，只能得到一个目标工况附近的临界压比，存在一定误差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种文氏管反压性能测试装置以及测试方法，以在一定程度上解决现有技术中手动调节减压器和针阀而带来的操作繁琐以及精度无法控制的技术问题。

本申请提供了一种文氏管反压性能测试装置，包括增压单元、储存单元以及文氏管测试单元；

所述储存单元的一端通过调节单元与所述增压单元连通；所述储存单元的另一端与所述文氏管测试单元连通；

所述文氏管测试单元包括多个串联排布的文氏管，相邻所述文氏管之间设置有文后压力传感器；靠近所述储存单元的所述文氏管前端设置有文前压力传感器；

所述调节单元以及所述文前压力传感器用于调控所述储存单元的输入压力，以使所述文氏管测试单元的输入压力为第一预设压力；

所述文后压力传感器以及远离所述增压单元的所述文氏管用于调节所述文氏管测试单元的输出压力，以使所述文氏管测试单元的输出压力为第二预设压力。