郭 珣， 樊 蕾

(北京航天发射技术研究所， 北京 100076)

引言

动静压差是气体减压阀在一定流量和进出口压力工况下，由动态切换到静态的出口压力变化量，是产品的一项主要性能指标。动静压差过大会对减压阀和气路系统产生不良影响。国家气动产品质量监督检验中心对国内部分气体减压阀进行了一系列测试[1]，得到产品动静压差实测值。姬俊锋、邓攀、彭育辉等在新阀的设计过程中，进行了关于流量的仿真，从其仿真结果中可得到动静压差[2-4]，但未对动静压差进行理论计算。

本研究对航天发射领域广泛应用的一种气控反向气体减压阀任意状态的静压和动静压差计算方法进行了理论和试验研究。

1 理论研究

1.1 机理分析

减压阀结构简图见图1。

根据气体一维恒定等熵流动基本方程[5]：

(1)

式中,p—— 气体压力

ρ—— 气体密度

u—— 气体流速

E—— 气体比内能

1.敏感活塞 2.敏感活塞复位弹簧 3.阀座 4.阀芯 5.阀芯复位弹簧图1 减压阀结构简图

气体开始流动时，部分压力能转化为动能，出口腔压力降低；敏感活塞在气动力作用下推动阀芯向下运动，气控腔容积增大，腔内压力下降， 力平衡状态改变，出口压力重新稳定，此时出口压力为动压。气体停止流动时，动能重新转化为压力能，出口腔压力回升；敏感活塞与阀芯复位，出口腔压力重新稳定，此时的出口压力为静压。静压与动压的差值称为动静压差。

1.2 理论计算

1) 静态工况受力分析

静态工况下阀芯受力分析见图2。

图2 静态工……