[发明专利]迷宫碟片减压阀内部降压流动特性的计量测试和控制方法

权利要求书

1.一种迷宫碟片减压阀内部降压流动特性的计量测试和控制方法，其特征在于：方法测试和控制步骤如下：

1)搭建循环式管道回路，循环式管道回路中间区域设置测试阀门管段，在测试阀门管段内安装迷宫碟片减压阀，利用循环泵和加压泵对循环式管道回路中进行冲水和加压，确保迷宫碟片减压阀进口压力处于10.7MPa～14.7MPa之间；

2)对于安装于迷宫碟片套筒(3)，按照径向流通方向分为多段子流道，每段子流道的中部取截面，沿多个子流道的纵向截面所在的流道内壁设置分别安装n个压力应变片和m个流量计；

3)利用循环泵对整个循环式管道回路进行冲水，并通过加压泵以及迷宫碟片减压阀下游的流量控制阀保证迷宫碟片减压阀进口压力为10.7MPa；

4)试验过程中，利用布设于流道内壁的n个压力应变片和m个流量计，实时采集分析换算得到流道内壁的n个压力值和m个流速值，再分别计算截面处的压力值和流速值的调和平均值：

其中，N表示压力应变片/流量计的总数，X_N表示第N个压力应变片/流量计所采集到的通过换算得出的压力值/流速值，表示所有N个压力应变片/流量计所采集的压力值/流速值的调和平均值；

5)重复步骤3)，多次步进提升迷宫碟片减压阀进口压力直至14.7MPa，然后再利用步骤4)再次获得n个压力值和m个流速值及其调和平均值，并分别绘制不同截面处的调和平均值随迷宫碟片减压阀进口压力变化的离散曲线；

6)对于迷宫碟片减压阀的不同截面，利用下式计算相邻截面的能量耗散值，并绘制不同离散迷宫碟片减压阀进口压力对应的能量耗散图谱：

式中：ε为能量耗散值，ρ为水相密度，g为重力加速度，表示第J个截面上各测点压力值的调和平均值，表示第J个截面上所有m个流速值的调和平均值，表示第J个截面上所有n个压力值的调和平均值；

7)根据步骤6)建立的不同离散迷宫碟片减压阀进口压力对应的能量耗散图谱，插值计算连续迷宫碟片减压阀进口压力对应的能量耗散图谱，并确定迷宫碟片套筒(3)中流道发生空蚀或冲蚀破坏点的临界能量耗散值[ε]；

8)利用阀杆位置调控器(21)调节控制不同阀杆(13)的位置进而调节迷宫碟片减压阀的开度，并调整迷宫碟片套筒(3)中迷宫碟片(24)的层数，测试迷宫碟片套筒(3)中不同迷宫碟片的层数、不同迷宫碟片减压阀进口压力下对应的迷宫碟片流道内的能量耗散图谱；

9)动态测试的过程中，动态监测迷宫流道内的压力应变片换算的压力值和流量计换算的流速值，获得实时的能量耗散值ε并与临界能量耗散值[ε]进行对比：

若ε[ε]，则阀杆位置调控器(21)保持不变；

若ε≥[ε]，则阀杆位置调控器(21)调节增大开度，并更新重新处理获得能量耗散值ε，直至ε[ε]。