[发明专利]燃气喷嘴的流量标定方法及装置

说明书

本发明涉及一种燃气喷嘴的流量标定方法及装置。流量标定方法包括：获取燃气喷嘴在全工况下的喷嘴出口压力的数据；获取燃气喷嘴的最低燃气压力值；在所述数据中筛选喷嘴出口压力与所述最低燃气压力值的比值大于预设值的数据A；计算超低压工况下的喷嘴入口压力范围；整理出所述数据A、所述喷嘴入口压力范围之间的关系，作为标定依据；控制与燃气喷嘴的出口相连接的第一调压单元，使燃气喷嘴的出口压力等于所述数据A；控制与燃气喷嘴的入口相连接的第二调压单元，使燃气喷嘴的入口压力等于所述喷嘴入口压力范围内的压力值；在出口压力为所述数据A、入口压力为所述压力值的不同组合下，获取对应组合的燃气流量数据，作为燃气流量的标定结果。

技术领域

本发明属于燃气发动机技术领域，具体涉及一种燃气喷嘴的流量标定方法及装置。

背景技术

目前天然气发动机使用燃气喷嘴计量燃气。燃气喷嘴的流量计量方式为：使燃气喷嘴的出口处的压力和入口处的压力比小于临界值（通常为0.54），在压力比小于临界值的情况下，燃气喷嘴最小截面处天然气的流速为当地声速。此时天然气的流量不随燃气喷嘴的出口压力变化而变化，此时只需要检测进入燃气喷嘴的温度压力，通过流量计算公式，控制喷嘴的开启时间与关闭时间的占比来完成燃气的流量计量与控制。

但是在实际使用过程中，往往存在燃气喷嘴出口压力与入口压力比大于0.54的情况（燃气喷嘴的出口压力与入口压力的比大于等于0.54时的工况称为超低压工况），如LNG新鲜加气时，天然气汽化不充分导致燃气压力低，又如发动机突加负荷时燃气需求量突然变大，天然气压力调节装置响应慢导致喷嘴入口处燃气压力降低。当燃气流速低于音速后，燃气流量不仅仅于燃气喷嘴的入口压力相关，还与燃气喷嘴的出口压力相关，此时根据原有的天然气的流量计算公式计算，燃气流量会出现偏差，导致空燃比控制不精确。

发明内容

本发明的目的是至少解决燃气喷嘴中的流速低于音速时，原有的天然气的流量计量方式不准确的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种燃气喷嘴的流量标定方法，所述流量标定方法包括：

获取燃气喷嘴在全工况下的喷嘴出口压力的数据；

获取燃气喷嘴的最低燃气压力值；

在所述数据中筛选喷嘴出口压力与所述最低燃气压力值的比值大于预设值的数据A；

计算超低压工况下的喷嘴入口压力范围；

整理出所述数据A、所述喷嘴入口压力范围之间的关系，作为标定依据；

控制与燃气喷嘴的出口相连接的第一调压单元，使燃气喷嘴的出口压力依次等于所述数据A中的各数据；

控制与燃气喷嘴的入口相连接的第二调压单元，使燃气喷嘴的入口压力依次等于所述喷嘴入口压力范围内的各压力值；

在出口压力为所述数据A中的各数据、入口压力为所述各压力值的不同组合下，获取对应组合的燃气流量数据，作为燃气流量的标定结果。

根据本发明实施例的燃气喷嘴的流量标定方法，首先筛选出超低压工况下的燃气喷嘴压力的数据A，以及超低压工况下的燃气入口压力范围，然后以将数据A和超低压工况下的燃气入口压力范围内的压力值进行多种组合，并测量相应组合下的通过燃气喷嘴的燃气流量的数据，由此，实现了对燃气喷嘴在超低压工况下的燃气流量的标定。利用上述标定结果，可以提高发动机空燃比的控制精度。

在本发明的一些实施例中，所述获取燃气喷嘴在全工况下的喷嘴出口压力的数据的步骤包括：

进行发动机的台架实验，在不同的转速下，测量燃气喷嘴的出口压力，并记录相应的测量数据。

在本发明的一些实施例中，所述获取燃气喷嘴的最低燃气压力值的步骤包括：