一种超临界介质计量方法及调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超临界介质计量方法及调节装置，计量方法包括：S1、获取计量介质实时状态信息，并由此判断出计量介质的实时状态；S2、根据计量介质的不同实时状态，对计量介质的体积流量进行计量；S3、通过介质密度ρ、介质温度和计量所得的体积流量计算出质量流量。本发明专利技术能够解决现有超临界介质调节方法适用范围窄的问题。围窄的问题。围窄的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超临界介质计量方法及调节装置


[0001]本专利技术涉及航空航天发动机燃料及其他介质计量调节领域，特别是超一种超临界介质计量方法及调节装置。

技术介绍

[0002]航空航天飞行器的飞行马赫数在不断提升，其飞行环境也愈发恶劣，这对飞行器的主动冷却问题提出了更高的要求。主动循环再生冷却作为此类发动机的冷却系统，为各种发动机适应更为恶劣的工作环境提供了可能，主动循环再生冷却技术的发动机冷却剂一般是发动机的燃料，在超高压力及超高热流下，发动机内的燃料处于超临界状态。有超音速燃烧的实验研究发现，在相同的来流条件和当量比下，超临界煤油的燃烧效率比液态煤油提高了10％～15％，并且超临界燃油能够显著提高燃烧强度和燃烧效率。
[0003]超临界流体，是指流体的温度、压力都高于其临界状态，超临界流体具有很多独特的性质，如黏度、密度、扩散系数、溶剂化能力等性质对温度和压力变化十分敏感，具体表现为超临界状态下黏度接近气体，而密度接近液体。超临界流体在整个流动换热过程中均不会发生相变。流体在超临界压力状态下随着温度的升高会出现一个最大值(这一温度称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超临界介质计量方法，其特征在于，所述计量方法包括：S1、获取计量介质实时状态信息，并由此判断出计量介质的实时状态；S2、根据计量介质的不同实时状态，对计量介质的体积流量进行计量；S2.1、实时状态为超临界状态时：计量介质的流动速度u1达到声速a，则在状态改变前，体积流量为仅与喉道面积相关的常量；计量介质的流动速度u1＜声速a，根据速度u1及面积S1求得体积流量；S2.2、实时状态为气态时：计量喷管4的流道喉部速度达到速a，则通过进口压力、温度及喉道面积确定介质的体积流量；计量喷管4的流道喉部速度＜声速a，则通过进出口压力、温度、喉道面积及介质压缩因子z、绝对粘度μ确定介质的体积流量。S2.3、实时状态为液态时：若喉道处压力Pc＜介质在此温度下的饱和蒸气压，在状态改变前，体积流量为仅与喉道面积相关的常量；若喉道处压力Pc≥介质在此温度下的饱和蒸气压，通过进出口压力、温度、喉道面积及绝对粘度μ确定介质的体积流量；S3、通过介质密度ρ、介质温度和计量所得的体积流量计算出质量流量。2.如权利要求1所述的一种超临界介质计量方法，其特征在于，所述步骤S2中，若实时状态为气态到液态之间时，说明当前介质压力下其温度处于临界温度区间范围内，此时改变进口压力，使介质状态偏离临界区间，变为确定的状态后再进行计量。3.如权利要求1所述的一种超临界介质计量方法，其特征在于，所述步骤S2中，若实时状态为气态到液态之间时，说明当前介质压力下其温度处于临界温度区间范围内，先按步骤S2.3进行计量，获得计量结果后，通过进口压力Pin和进口温度Tin及当前介质的泡点和露点推断此时介质的气液比Xlm，进而根据气液比Xlm结合计量湿气的数学模型，对步所得的计量流量进行修正。4.如权利要求1所述的一种超临界介质计量方法，其特征在于，所述步骤S2.1中，根据测得超临界煤油计量前后总温总压，由广义对应状态法，通过计量前总温、总压求得对应进口计量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑，李玉华，赵融会，王苗苗，李凯，张全林，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：