基于功率键合图的深海流控系统动态性能研究

简介

针对深海热液pH值的原位探测的需求,采用压力补偿的方式设计了一种流控系统。为了揭示该流控系统的动态性能,运用键合图理论绘制了其功率键合图,在此基础上,建立了流控系统的数学模型,从而为仿真研究奠定了基础。利用MATLAB/Simulink工具箱对流控系统进行了仿真,仿真结果表明流控系统在常压下吸水时,其动态过程比较平稳;高压下吸水时,压力有突变;常压和高压下排水时都有轻微的压力波动。由此说明,通过压力补偿的流控系统尽管能用于深海高压环境,但在高压环境下,系统有压力突变并且会产生振动。针对此,提出了在高压环境下应尽量避免频繁开机与停机的应对措施。海试实验表明所设计的流控系统能在海底高压环境下正常工作。