動力式高速進排氣閥工作原理分析

在開發動力式高速進排氣閥過程中，我們應用到了流體力學的原理。用一個乒乓球和錐形漏斗很容易演示山動力式高速進排氣閥的工作原理：將乒乓球置于錐形漏斗之上，沿軸向吹氣，乒乓球將被懸浮在頸部(不會被吹出)。如果將漏斗倒置過米氣流沿軸向由上向下吹，乒乓球也能夠克服重力而懇浮在漏斗頸部。動力式高速進排氣閥的原理同以上原理一樣。高速氣流在通過浮球時，由于浮球后部表面有顯署的變化，浮球表面上的附面層一般發展不穩定，出現附面層分離，并在物體后形成旋渦尾流，此時物體所受的壓差阻力很大，并且氣體在浮球的后方由于流通面積的增大，流速變小，根據伯努利方程得：流速變小、壓力增大。氣流在浮球后面經過一個減速、護壓過程。這樣由于浮球上下部分存在壓力差，就可以把浮球懸浮在閥體之內，不會被高速空氣氣流吹出。

我們可以簡單地這樣認為：除了重力之外，作用在浮球上的力有1.氣流的沖撞力，它分布在與管徑同面積的圓球表面上，其方向是使圓球吹出。2.氣流的吸拉力，它作用在較大的球面上，其方向是拉住圓球向內運動，因此如果總的氣流沖撞力小丁總的氣流吸拉力，浮球就會保持向下；相反地如果總的氣流沖撞里大于總的氣流吸拉力，則浮球就會被吹出。

在實際應用上，因為可以定出被空氣吹出的浮球直徑，而水比空氣更容易移動較大直徑的浮球，因此，我們可以確定一個浮球直徑與流束直徑的比率，在該比率下浮球能夠被水流推出而不會被氣流吹出。通過實驗我們將該比率與符合這一原理的合適閥體入口的圓錐度配合在一起，就達到了所理想的效果。在這種布置下，隨著射流速度增大，吸拉力也增大。因此，任何速度的氣流，哪怕是極限流速下的氣流都可以順利排出，而不會發生浮球被吹出提前關閉排氣閥現象。