(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210688268.3 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号 (72)发明人 王新华　严旭　康华东　文苑　 崇国魂　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 专利代理师 张莉 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种泄压阀出口面积的测试装置及测试方 法 (57)摘要 本发明涉及一种泄压阀出口面积的测试装 置及测试方法。 测试方法为搭建相连的送风设备 和静压腔， 获取不同风量Q1下对应的压力值P1， 将压力与风量拟合得P1=f1(Q1)； 建立对应的有限 元模型； 将给定风量Q2输入模型中计算， 根据P1 在模型中计算得P2； 将Q2带入P1=f1(Q1)， 得理论 压力P2,c， 当P2与P2,c的差值小于设定误差， 则输 出泄压阀的出口面积S和 压力P2； 改变Q2， 即可得 到不同P2下对应的S。 本发明还提供一种基于测 试方法的测试装置， 包括送风设备和静压腔， 静 压腔内设有压力检测点。 本发明能准确测量汽车 排气泄压阀在不同静压条件下的出口面积。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115048839 A 2022.09.13 CN 115048839 A 1.一种泄压阀出口面积的测试 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 搭建测试装置， 所述测试装置包括相连的送风设备和静压腔， 待测泄压阀嵌设在 静 压腔的出风口处， 获取不同风量Q1下对应的压力值P1， 将压力P1与风量Q1进行拟合得到方程 式： P1=f1(Q1)             （Ⅰ） Q1表示风量， 单位为m3/h， P1表示压力， 单位 为Pa； S2、 根据测试装置在仿真软件中建立对应的有限元模型， 将送风设备的出风口设为整 个有限元模型的入口边界， 边界类型设为质量流量入口， 将泄压阀出口简化为矩形出口， 边 界类型设为压力出口， 静压腔的边界类型均设为 壁面； S3、 将给定风量Q2转换为质量流量后， 赋值给入口边界， 然后进行第一次初 始计算， 迭代 至残差值小于设定值后， 根据测试装置中压力检测点的位置， 在仿真软件中计算得到相同 位置的压力P2； S4、 将给定风量Q2带入方程式 （ Ⅰ） 中， 计算得到理论压力值P2,c=f1(Q2)， 判断P2与P2,c的差 值ΔP2的绝对值是否小于等于设定的误差值， 若满足， 则输出泄压阀的出口面积S和压力P2； S5、 改变给定风量Q2的大小， 重复S3 ‑S4步骤， 即可得到不同压力 P2下对应的泄压阀出口 面积S， 将压力P2与出口面积S进行拟合得到方程式： S=f2(P2)             （Ⅱ） P2表示压力， 单位 为Pa， S表示泄压阀的出口面积， 单位 为m2。 2.根据权利要求1所述的测试方法， 其特征在于， 所述S4中， 若P2与P2,c的差值ΔP2的绝 对值大于设定的误差值时， 则利用仿真软件中的Morphing和Field  function自定义函数功 能， 根据差值大小直接在下一步迭代计算中， 调整有限元模型中压力出口的Z向高度， 再迭 代至设定步数， 直至P2与P2,c的差值ΔP2的绝对值小于等于设定的误差值， 再输出此时的泄 压阀的出口面积S和压力P2。 3.根据权利要 求2所述的测试方法， 其特征在于， 压力出口的Z向高度的调整幅度与ΔP2 成正比。 4.根据权利要求3所述的测试 方法， 其特 征在于， 所述仿真软件为STARC CM+仿真软件。 5.根据权利要求 4所述的测试 方法， 其特 征在于， 调整压力出口 的Z向高度的方法为： 在Motions节点中新建Morphi ng运动节点； 基于Morhp er， 在稳态计算过程 中， 设定每499迭代步数后， 下一步根据 误差范围控制逻 辑， 调整压力出口边界的上边轮廓的物理位置， 实现压力出口在Z向上的拉伸和压缩； 基于Field  function， 当ΔP2的绝对值大于设定的误差值时， 稳态计算持续进行， 并每 隔499迭代步数进行一次逻辑判断， 直至 ΔP2的绝对值小于设定的误差值。 6.根据权利要求1所述的测试方法， 其特征在于， 所述S1中， 通过送风设备使风流入静 压腔内， 风在静压腔内稳流后从待测泄压阀排出， 静压腔内设有压力检测点， 通过压力检测 点监测反馈不同风 量Q1下对应的压力值P1， 将压力P1与风量Q1进行拟合得到方程式： P1=f1(Q1)             （Ⅰ） Q1表示风量， 单位为m3/h， P1表示压力， 单位 为Pa。 7.根据权利要求1所述的测试方法， 其特征在于， 所述S1中， 方程式 （ Ⅰ） 为P1= a×Q12 +  b×Q1， 其中， Q1表示风量， 单位为m3/h， P1表示压力， 单位 为Pa， a和b均为拟合系数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115048839 A 2所述S5中， 方程式 （ Ⅱ） 为S =c  × arctan(P2)  ‑ d， 其中， P2表示压力， 单位为Pa， S表 示 泄压阀的出口面积， 单位 为m2， c和d均为拟合系数。 8.根据权利要求1所述的测试方法， 其特征在于， 所述入口边界的送风量在25m3/h~ 325m3/h之间， 邻两次送风 量的差值 不超过50 m3/h； 所述压力出口 的边界压力为1.01 ×105Pa； 设定的误差值 为0.5Pa。 9.一种基于权利要求1至权利要求8任一所述的测试方法的泄压阀出口面积的测试装 置， 其特征在于， 包括送风设备 （1） 和静压腔 （2） ； 所述静压腔 （2） 为 内部中空的长方体， 其中一个侧面上设有进风口 （21） ， 在与设有进风 口 （21） 的面相邻的侧面上设有出风口 （22） ， 所述送 风设备 （1） 通过通风管 （3） 与所述进风口 （21） 相连通， 所述出风口 （22） 处用于放置待测泄压阀 （4） ， 使得进入静压腔 （2） 内的风从待 测泄压阀 （4） 排出， 所述静压腔 （2） 内在所述出风口 （2 2） 的下侧设有压力检测点 （5） 。 10.根据权利要求9所述的测试装置， 其特征在于， 所述进风口 （21） 位于左侧面 （23） 或 右侧面上靠 近顶面的位置， 所述出风口 （2 2） 位于正 面 （24） 或背面上靠 近底面的位置 。 11.根据权利要求10所述的测试装置， 其特征在于， 所述压力检测点 （5） 位于靠近正面 （24） 的内壁 面处， 所述 通风管 （3） 为圆形风管。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115048839 A 3