葛云昊，李 云，钟 涌，刘 杰，李松元，孔荣宗

(1.西安交通大学化学工程与技术学院，陕西 西安 710049；2.中国空气动力研究与发展中心超高速所，四川 绵阳 621000；3.丰电金凯威(苏州)压缩机有限公司，江苏 苏州 215514)

1 引言

近年来，中国氢能产业发展迅速[1]。隔膜压缩机具备高压比、密封性好的特点，目前被广泛应用于氢气增压[2]。在超高压隔膜压缩机工作过程中，液压腔内的高压液压油容易泄漏，且由于压缩热的影响，需要及时通过补油、排油进行更换和补充。隔膜压缩机常设置溢流阀，可在压缩机排气阶段动作，将液压腔内多余活塞行程容积的液压油排出，保证膜片不承受过高的压力，造成破坏[3]。但传统溢流阀的开启压力在开机前一旦调整好，运行中不能随意改变，还会使压缩机整机运行功耗增加[4]。

本文所研究的250MPa超高压隔膜压缩机采用了新型溢流阀，其采用膜片作为控制液压油排放的启闭元件，启闭控制由膜片两侧气压与油压决定，可以实现排油压力随排气压力自动变化，也被称为随动阀[5]。目前用于250 MPa隔膜压缩机的随动阀由于工作压力达到280 MPa，由于实验困难且液压油具有可压缩性，难以通过理论获得阀内液压油的流动特性，故多采用工程经验进行设计，缺乏普适性。

本文考虑液压油可压缩，基于计算流体力学研究超高压随动阀中液压油的流动过程，获得阀内的流场与压力场分布，获得随动阀的流量特性，为开发高可靠性超高压随动阀提供理论基础。……