摘要：针对ISO6358标准及其流量扩展表示式在描述多孔质气动元件流量特性上的缺陷,考虑多孔介质内部气孔率和流体基本流动规律,基于Darcy-Forchheimer定律对多孔质气阻元件建立流量特性模型。空气在多孔质内流速较低时,利用Darcy定律表示流速与压力梯度的关系;当流速增大到一定程度时,通过在Darcy定律的基础上增加一个惯性项构成Forchheimer定律来表征流动特性。采用4种不同尺寸,不同气孔率的烧结金属多孔质气阻进行流量特性试验验证。将流量特性分段进行处理,对模型中的渗透系数和惯性系数提出相应的参数辨识方法,即通过对小压差区域的试验数据进行线性拟合来获取渗透系数,而利用雷诺数大于0.1的数据通过高斯——牛顿非线性最小二乘法确定惯性系数。试验结果表明,该模型可以准确表示被测元件的流量特性,计算结果相对试验误差小于2%。同时,试验系统能够保证渗透系数测试误差小于3%,测试精度足以满足绝大多数工业场合的要求。

关键词：多孔质 流量特性 渗透系数 惯性系数 

单位：浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 杭州310027 东京工业大学精密工学研究所 横滨226-8503 日本