شبیه سازی استاتیکی و دینامیکی یک رگولاتور هوای فشار بالا یه همراه شیر اطمینان

در این پژوهش به شبیه سازی استاتیکی و دینامیکی یک رگولاتور هوای فشار بالا به همراه شیر اطمینان به منظور بررسی نحوه عملکرد آن ها و بدست آوردن پاسخ زمانی فشار خروجی پرداخته شده است. این نوع رگولاتور و شیراطمینان به گونه ای طراحی شده که در مقابل تغییرات، واکنش سریع نشان داده و پاسخ زمانی بسیار کوتاهی دارد و در محدوده وسیعی از دبی و فشار ورودی عمل می کند. به منظور تحلیل عملکرد رگولاتور و شیر اطمینان، به ترتیب معادله حرکت اجزاء داخلی، معادلات پیوستگی برای محفظه ها و روابط دبی گذرنده از مجاری مختلف در رگولاتور و شیر اطمینان استخراج گردید. معادله حرکت شامل جمله های اینرسی، نیروی ناشی از فنر کنترل کننده، نیروی حاصل از فشار هوا و اصطکاک خشک می باشد. از آنجایی که معادلات استخراج شده غیر خطی و کوپله اند، معادلات به صورت عددی حل و نتایج آن به صورت نمودارهایی ارائه شده است. اگرچه خطی سازی معادلات امکان انجام تحلیل پایداری سیستم را فراهم می سازد، ولی نتایج حاصل از آن تنها در محدوده کوچکی حول نقطه کارکرد سیستم معتبر خواهد بود، در حالی که حل غیر خطی معادلات نتایج مناسبی در کل زمان عملکرد سیستم ارائه خواهد داد. نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی رگولاتور شامل نمودارهای فشار خروجی بر حسب زمان، جابجایی اجزای داخلی متحرک بر حسب زمان، دبی عبوری از رگولاتور بر حسب زمان و نمودار فشار خروجی بر حسب دبی در پیش بارهای مختلف فنر کنترل کننده است. در ادامه تأثیر تغییر پارامترهای مختلف از جمله پیش بار اولیه فنر، حجم محفظه ها و انداز? مجاری عبور هوا بر عملکرد رگولاتور مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت نتایج بدست آمده از تحلیل در حالت ماندگار، با نتایج بدست آمده از تست رگولاتور و شیر اطمینان، مقایسه و درستی آن نشان داده شده است.