飞艇阀门流量优化控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种飞行器领域的技术，具体涉及一种飞艇阀门流量优化控制方法， 为了有效增大轴向外开阀门流量系数，在常规的阀门固定部分加装不同长度的引导管，达 到提高阀门流量系数的目的。
【背景技术】
[0002] 飞艇在空中飞行时，通过空气阀门排出副气囊中的空气或氦气阀排放浮升气体改 变飞行高度，阀门是其压力控制必备的部件之一。阀门流量的大小直接影响其高度调节的 性能。常规轴向外开式阀门流量系数较小，排气流量小。为了在一定的阀门尺寸下有效地提 高阀门的排气量，提出在阀门固定端加装一段导引管，能够有效提高阀门的流量系数。
【发明内容】
[0003] 本发明针对提高飞艇阀门流量系数的问题，提出一种飞艇阀门流量优化控制方 法，能够改善流动损失，提高阀门的流量系数，进一步提高平台的综合性能。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] 本发明涉及一种飞艇排气量优化控制方法，通过在飞艇的轴向外开阀的阀门的固 定端加装轻质导引管，从而实现阀Π 、流量系教的提高。
[0006] 所述的阀门流量系数满足
，其中：Q为阀门体积流量，c为阀门的流量 系数，A为阀门的截面积，单位m2，△ p为囊体内外压差，单位Pa，P为流体的密度，单位kg/m3。
[0007] 所述的轻质导引管为圆柱形状结构，优选为PVC或碳纤维等轻质材料制成。
[0008] 所述的加装，具体是指:通过粘接或螺丝固定方式固定在位于飞艇内侧的阀门固 定端下方，导引管轴线与阀门的轴线保持重合，导引管内径为阀门内径。
[0009] 所述的轴外开阀尺寸及开度满足：dertR = S/R，dertL = L/R，其中：R为阀门的半 径，S为阀门的开度，L为导引管长度，dertR为开度系数;dertL为导引管长度系数。
[0010] 所述的导引管长度系数，通过需要的流量系数和开度系数查表查得。
[0011] 所述的引导管长度，通过导引管长度系数乘以已确定的阀门半径得到。
[0012] 所述的开度系数dertR优选在小于0.3时，导引管具有显著的提高流量的效果。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的导引管安装位置示意图；
[0014]图2是本发明的导引管长度系数和阀门开度系数与阀门流量系数的关系图。该图 中不同工况下的流量系数是通过计算流体动力学软件计算得到。
【具体实施方式】
[0015]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 实施例1
[0016] 如图1所示，本实施例包括:阀门活动端1、阀门固定端2、导引管3、飞艇囊体4、阀门 外开驱动器5,其中：阀门活动端1通过阀门外开驱动器5与阀门固定端2相连；导引管3的一 端与阀门固定端2的内侧相连;阀门固定端2，通过螺丝固定在飞艇囊体4上。
[0017] 所述的阀门活动端1通过阀门外开驱动器5,实现阀门的开闭，满足囊体排气要求。
[0018] 所述的阀门固定端2通过螺丝或粘接固定在飞艇囊体4上。
[0019] 所述的引导管3,在阀门排气的过程中，改变局部流场的流动特性，减少流动损失， 提高阀门的排气量。
[0020] 所述的飞艇囊体4,实现约束内部气体作用。
[0021] 所述的阀门外开驱动器5,实现阀门活动端1的上下移动，也即阀门的开闭。
【主权项】
1. 一种飞艇排气量优化控制方法，其特征在于，通过在飞艇的轴向外开阀的阀门的固 定端加装轻质导引管，从而实现阀门流量系数的提高； 所述的阀门流量系数满足：，其中：Q为阀门体积流量，C为阀门的流量系 数，A为阀门的截面积，单位m2，Δ p为囊体内外压差，单位Pa，p为流体的密度，单位kg/m3。2. 根据权利要求1所述的飞艇排气量优化控制方法，其特征是，所述的轻质导引管为圆 柱形状结构。3. 根据权利要求1或2所述的飞艇排气量优化控制方法，其特征是，所述的轻质导引管 为PVC或碳纤维等轻质材料制成。4. 根据权利要求1所述的飞艇排气量优化控制方法，其特征是，所述的加装，具体是指： 通过粘接或螺丝固定方式固定在位于飞艇内侧的阀门固定端下方，导引管轴线与阀门的轴 线保持重合，导引管内径为阀门内径。5. 根据权利要求1所述的飞艇排气量优化控制方法，其特征是，所述的轴外开阀尺寸及 开度满足:dertR=S/R，dertL = L/R，其中：R为阀门的半径，δ为阀门的开度，L为导引管长 度，dertR为开度系数;dertL为导引管长度系数。6. 根据权利要求5所述的飞艇排气量优化控制方法，其特征是，所述的开度系数dertR 小于0.3。
【专利摘要】一种飞艇阀门流量优化控制方法，通过安装在飞艇囊体上的阀门固定端内侧加装与阀门内径一致的不同长度的导引管，可改善流动损失，提高阀门的流量系数，并通过计算流体动力学方法得出流量系数与开度系数和导引管长度系数之间的定量关系，可根据需要的流量系数和开度系数，通过查表得到导引管长度系数，进而得到需要设置的导引管长度。本发明结构实现简单，在一定的流量要求下，可减小阀门尺寸，提高阀门排气特性，进一步提高平台的综合性能。
【IPC分类】B64B1/64, B64B1/58
【公开号】CN105667754
【申请号】CN201610164225
【发明人】王晓亮, 王全保, 周平方
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月22日