燃氣調(diào)壓器動態(tài)模型研究.pdf

1、隨著我國燃氣事業(yè)的發(fā)展，燃氣調(diào)壓器已經(jīng)廣泛使用于各個領域。調(diào)壓器是穩(wěn)定供氣壓力的重要設備，因而對其動態(tài)特性研究具有實際意義。本文先介紹了調(diào)壓器的基本組成元件和工作原理，闡述該自調(diào)系統(tǒng)的各個組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和聯(lián)系，以及調(diào)壓器偏離理想狀態(tài)的原因，為進一步建立調(diào)壓器動態(tài)模型奠定基礎。運用氣體狀態(tài)方程、流動方程以及牛頓第二定律建立了調(diào)壓器各個腔室的壓力控制模型、各腔室之間的氣體流動模型，以及調(diào)壓器的機械系統(tǒng)運動模型。這三類模型結合起來組成

2、了調(diào)壓器動態(tài)系統(tǒng)的整體模型，即一組相互耦合的非線性常微分方程組。然后運用Simulink軟件，重點采用軟件中子系統(tǒng)和S函數(shù)這兩大功能，將建立的調(diào)壓器系統(tǒng)數(shù)學模型轉(zhuǎn)換為Simulink模型，進行動態(tài)模型仿真，計算出調(diào)壓器在動態(tài)流量減小及增大過程中各個時刻的狀態(tài)量。 在調(diào)壓器實驗測試平臺上對實驗室被測調(diào)壓器進行一組不同出口壓力設定值下流量擾動的動態(tài)特性測試，并進行相應的模型仿真，理論計算結果和實驗結果表現(xiàn)出較好的一致性，同時也揭示出

3、調(diào)壓器的響應時間隨出口壓力設定值而延長的規(guī)律。然后運用仿真分別對調(diào)壓器中影響動態(tài)特性程度較大的單個結構參數(shù)進行分析，仿真結果說明調(diào)壓器彈簧剛度ks對其動態(tài)特性的影響具有兩面性，ks越小調(diào)壓器反應越靈敏，響應時間短，但出口壓力波動幅度大；ks越大，調(diào)壓器達到新的平衡的時間越長，但過渡過程中的最小偏差減小。呼吸孔流量計算系數(shù)系數(shù)ζ2，u，a越大，調(diào)壓器的動態(tài)特性得明顯改善，即響應時間快，超調(diào)量也小，這與實際運行過程中得到的結論一致。最后通過