变泄漏容腔内气体的高精度恒压控制

在精密测试与控制场合,常需要稳定压力的供气。然而,采用压力调节阀精度低、响应慢,无法满足高精度供气需求,且难以应对泄漏工况。采用高频响的比例阀,为小体积容腔设计了一个基于模糊比例-积分的高精度恒压控制系统。为验证系统在泄漏工况下的有效性,容腔还连接了一个额外的比例阀,从而开展密闭、恒泄漏、变泄漏三种情况下的系列试验研究。结果表明,所设计的恒压控制系统可适应多种恶劣工况。在大幅变泄漏工况下,10 L、20 L和30 L容腔压力控制的最大稳态误差分别约为610 Pa、550 Pa和490 Pa,所实现的压力控制精度已接近压力传感器自身精度,远大于传统精密减压阀所调控的精度,且响应更快。此外,试验结果也表明所设计的控制器对10~30 L的容腔有较好的适应性。

容腔泄漏流对环形扩压叶栅性能的影响

为探究容腔泄漏流对环形扩压叶栅气动性能及流场结构的影响,基于验证的数值模拟方法对环形扩压叶栅进行研究,分析泄漏流流量、周向速度大小对角区分离和总压损失的影响。结果表明,随着泄漏流量增加,通道涡PV扩展范围变大,角区分离提前出现,叶栅总压损失系数逐渐增加,当泄漏流量系数增大至1.5%时,总压损失系数增加22.9%;泄漏流周向速度的增加改善了近端壁区域堵塞情况,贴近端壁的流体向吸力面偏转程度减弱,偏移范围减小,当周向速度系数增大至1.1时,总压损失系数降低21.3%。