高空迅速减压一旦发生，造成的生命和财产损失将无法挽回。低压迅速减压舱是进行航空医学、高原高山医学研究的重要设备，主要用来模拟高空飞行器迅速减压过程，能够检测高空生理装备和供氧防护装备性能，训练飞行人员、航天员、运动员和高原作业人员的高空耐力、缺氧耐力和高空生理适应性。发生迅速减压时，气体流速极快，会引起流体和设备剧烈震动，整个过程持续时间很短，最快可达0.1 s以下，一般在0.16～0.5 s。迅速减压时间是最能反映高空环境模拟的真实性数据，也是体现迅速减压舱系统性能优劣的关键性指标。而流体激振会引起设备共振，影响迅速减压系统的使用寿命和安全性。因此，探究迅速减压时间和流体激振的影响因素，能够为低压迅速减压舱设备提供理论指导和设计依据，也可以提前评估和避免可能出现的共振问题。

迅速减压试验成本很高且相当危险，当前的研究思路是通过流体力学相关知识建立减速减压平衡时间的数学模型，通过三维建模对迅速减压过程进行CFD动态仿真，依托试验数据来验证数学模型和仿真数据准确性，但研究对象相对单一。本文设计负压舱初始压力、减压舱初始压力、喉道管径的正交表，以可压缩气体一维定常等熵流动理论，研究得到迅速减压理论平衡时间；基于Workbench的CFD仿真分析方法，搭建基于高精度传感器、PLC和LabView的试验平台进行迅速减压爆破试验，分析得到迅速减压平衡时间和流体激振的影响因素。对比理论计算、CFD仿真与试验结果，理论计算与试验最高误差17.38%，最低误差0.4%；仿真结果与试验最高误差8.8%，最低误差2.04%。若忽略理论计算时气体摩擦等因素的影响，以及试验时迅速减压阀门开启时间约50 ms的误差，三者所得迅速减压平衡时间近似，且仿真与试验曲线波形吻合，验证了已有公式和仿真方法的准确性。并得到迅速减压过程振荡特性的影响因素依次是：喉道管径大小、两舱之间压力差和两舱初始压力。可为低压迅速减压舱舱体与喉道设计提供指导意义，预防流体激振对舱体损害，提高试验安全性。

团队简介

贵州省机电装备工程技术研究中心是依托贵州大学机械工程学院，贵州省科技厅于2004年批复成立的省级科学技术研究机构。“中心”的建设目标是：工程技术中心的能力和水平在贵州省机电装备技术方面处于领先水平，在部分关键技术方面达到国内先进水平。中心拥有一支知识结构合理、创新能力强的人才队伍，有多位学术造诣较深、在国内外有一定影响的学术带头人，专业涉及机械、电子、大数据、自动化、计算机、信息通讯等不同学科领域。目前，中心拥有工程技术人才队伍28人，其中教授12人，研究员3人，具有博士学位16人。

通过多年的研究积累，“中心”目前已形成了一批具有特色的研究方向，开发了一批具有自主知识产权的核心技术并形成了转化。近年来“中心”及其依托单位贵州大学机械工程学院共承担了各级项目150余项。在机电装备相关领域取得了一系列科研成果，获省部级奖2项，获得发明专利100余项，科研成果转让70余项，发表论文50余篇，出版专著/教程3部。具有了较强的装备制造领域技术开发能力和较高的技术水平。