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防爆阀设计选型

防爆阀（呼吸阀）设计选型工具。基于 Pack 箱体参数（体积、温度范围、海拔范围、时间） 计算所需透气量，并根据压差-透气量特性曲线推荐满足安全约束的防爆阀规格。 核心约束：防爆阀排气速率必须不低于单个电芯产气速率。 触发场景：防爆阀选型、呼吸阀选型、Pack 箱体透气量计算、电池包压力平衡设计、 温度变化透气量估算、海拔变化透气量估算、电池包排气设计、explosion-proof valve sizing。 Skill: 防爆阀设计选型 Owner: julio916 Summary: 防爆阀（呼吸阀）设计选型工具。基于 Pack 箱体参数（体积、温度范围、海拔范围、时间） 计算所需透气量，并根据压差-透气量特性曲线推荐满足安全约束的防爆阀规格。 核心约束：防爆阀排气速率必须不低于单个电芯产气速率。 触发场景：防爆阀选型、呼吸阀选型、Pack 箱体透气量计算、电池包压力平衡设计、 温度变化透气量估算、海拔变化透气量估算、电池包排气设计、explosion-proof valve sizing。 Tags: latest:0.1.1 Version history: v0.1.1 | 2026-08-06T03:56:18.774Z | auto No file changes detected in this version. No functional updates included in this release. v0.1.

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Oct 9, 2026

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What it does, and when to use it.

Capability contract not published. No trust telemetry is available yet. 2.5K downloads reported by the source. Last updated 10/9/2026.

Avoid when

  • Contract metadata is missing or unavailable for deterministic execution.

Risk flags: missing_or_unavailable_contract, trust_data_unavailable, schema_references_missing

Public facts

Every fact links back to the source it came from.

Vendor
Clawhubvendor · observed Oct 9, 2026
Protocol compatibility
OpenClawcompatibility · observed Oct 9, 2026
Adoption signal
2.5K downloadsadoption · observed Oct 9, 2026
Latest release
0.1.1release · observed Aug 6, 2026
Handshake status
UNKNOWNsecurity

Install and run

Setup complexity: low.

clawhub skill install s17bhszprr9jcks97dpfhcbhs58bzev5:explosion-proof-valve-selection
  1. Setup complexity is LOW. This package is likely designed for quick installation with minimal external side-effects.
  2. Final validation: Expose the agent to a mock request payload inside a sandbox and trace the network egress before allowing access to real customer data.

Contract: missing

curl -s "https://www.xpersona.co/api/v1/agents/clawhub-julio916-explosion-proof-valve-selection/snapshot"

Documentation

CLAWHUB

29,856 characters of source documentation, loaded on request.

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SKILL.md

---
name: 防爆阀设计选型
description: |
  防爆阀（呼吸阀）设计选型工具。基于 Pack 箱体参数（体积、温度范围、海拔范围、时间）
  计算所需透气量，并根据压差-透气量特性曲线推荐满足安全约束的防爆阀规格。
  核心约束：防爆阀排气速率必须不低于单个电芯产气速率。
  触发场景：防爆阀选型、呼吸阀选型、Pack 箱体透气量计算、电池包压力平衡设计、
  温度变化透气量估算、海拔变化透气量估算、电池包排气设计、explosion-proof valve sizing。
agent_created: true
---

# 防爆阀设计选型

## Overview

提供温度变化和海拔变化两种工况下的 Pack 箱体透气量计算，结合阀门压差-流量特性曲线
完成防爆阀规格选型。核心安全约束：**阀门排气速率 ≥ 电芯产气速率**。

## 工作流程

### Step 1: 收集输入参数

从用户处获取或确认以下参数：

| 参数 | 符号 | 单位 | 必填 | 说明 |
|------|------|------|------|------|
| 箱体体积 | V0 | L | 是 | Pack 箱体内部净容积 |
| 温度范围 | T0→T1 | ℃ | 是 | 如 55→20 或 -20→55 |
| 温度变化时间 | t_temp | min | 是 | 温度从 T0 到 T1 所需时间 |
| 海拔/气压范围 | P0→P1 | kPa | 条件 | 可用海拔(m)替代，自动转换 |
| 海拔变化时间 | t_alt | min | 条件 | 若涉及海拔变化则必填 |
| 电芯产气速率 | G_cell | L/min | **是** | 关键安全约束，不可遗漏 |
| 额定压差 | P_rated | kPa | 否 | 默认 7.0 kPa |
| 安全系数 | SF | - | 否 | 默认 1.5 |

用户可能以自然语言描述，将定性描述转为定量参数：
- "快充升温" → 约 2~5 ℃/min
- "极限高温" → 55~60 ℃
- "高原运输" → 海拔 3000~4000m (气压 ~70→61 kPa)
- "标准集装箱" → 根据长宽高计算 V0

### Step 2: 执行计算

调用计算脚本 `scripts/breathing_calc.py`：

```bash
python scripts/breathing_calc.py '{"volume_L":20,...}'
```

JSON 参数格式（所有键为 string）：

```json
{
  "volume_L": 20,
  "T0_C": 55,
  "T1_C": 20,
  "temp_time_min": 60,
  "P0_kPa": 101.325,
  "P1_kPa": 89.87,
  "alt_time_min": 60,
  "cell_gas_rate_L_per_min": 0.5,
  "rated_pressure_kPa": 7.0,
  "safety_margin": 1.5
}
```

若用户提供了海拔而非气压值，使用 Python 内置函数转换：

```python
from scripts.breathing_calc import altitude_to_pressure
p0 = altitude_to_pressure(altitude0_m)
p1 = altitude_to_pressure(altitude1_m)
```

脚本输出包含：
- `temperature_cooling` / `temperature_heating`: 降温/升温透气量、压差等
- `altitude_ascent` / `altitude_descent`: 海拔上升/下降透气量
- `valve_selection`: 各压差点评估 + 推荐结论

### Step 3: 解析结果并给出选型建议

从脚本输出的 `valve_selection` 中：

1. **推荐阀门**：读取 `recommendation` 字段
2. **检查 eligibility**：`eligible=true` 的候选点满足所有约束
3. **安全系数**：`safety_factor ≥ safety_margin` 为合格

输出给用户的建议应包含：
- 需求透气量（L/min @额定压差）
- 推荐阀门工作压差与对应透气量
- 安全系数
- 不满足时的对策（多阀并联 / 增大规格 / 优化设计）

### Step 4 (可选): 详细计算过程展示

当用户需要理解计算过程时，加载 `references/formulas.md` 获取完整公式推导，
并结合脚本输出的中间值（ΔV、Δp、压差变化率等）向用户解释。

## 计算原理速查 (v2 — 压差驱动模型)

温度变化和海拔变化统一为「压差驱动」模型：透气速率 ∝ 压差变化率。

核心参数 **透气系数 K** = V0 / P_ref (L/min per kPa/min)，表示每 1 kPa/min 压差变化率需要多少 L/min 的透气速率。

### 温度变化 (恒外压)

```
dT/dt = (T1 - T0) / t                            ← 温度变化率 (℃/min)
dP/dt = P_atm × dT/dt / T0(K)                    ← 密闭时压差变化率 (kPa/min)
K     = V0 / P_atm                               ← 透气系数 (L/min per kPa/min)
Φ     = K × dP/dt                                ← 实际透气速率 (L/min)
Φ_rated = K × P_rated                            ← 标化至额定压差
       = V0 / P_atm × P_rated
```

> 标化结果 Φ_rated 与温变速率无关，仅取决于 V0、当地大气压和额定压差。

### 海拔变化 (恒温)

```
dP_ext/dt = |P1 - P0| / t                        ← 外压变化率 (kPa/min)
K         = V0 / min(P0, P1)                     ← 透气系数, 取较低气压为参考
Φ_rated   = K × P_rated
          = V0 / P_ref × P_rated
```

> P_ref 取 P0 和 P1 中较小值，保守估算最大透气需求。

### 选型约束

```
Φ_valve ≥ max(Φ_breathing, Φ_cell_gas)
安全系数 = Φ_valve / Φ_design ≥ 1.5
``

README.md

# 防爆阀设计选型 (Explosion-Proof Valve Selection)

基于 Pack 箱体参数计算所需透气量，并根据压差-透气量特性曲线推荐满足安全约束的防爆阀规格。

## 功能

- **温度变化透气量计算**：基于压差驱动模型，计算升/降温过程中箱体所需的呼吸透气量
- **海拔变化透气量计算**：支持路运（0→3000m）和空运（0→10000m）场景
- **透气系数 K 模型**：`K = V0 / P_ref`，消去温变速率影响，直接给出标化透气量
- **防爆阀选型推荐**：根据压差-流量曲线线性插值，匹配最合适的阀门规格
- **安全约束校验**：阀门排气速率 ≥ 电芯产气速率

## 快速开始

在 WorkBuddy 中安装此 skill 后，通过以下方式触发：

```
@skill:explosion-proof-valve-selection @"path/to/input.xlsx" 选型
```

或者直接描述需求：

```
帮我对 Pack 箱体进行防爆阀选型，V0=59.3L，温度范围-30~55℃，海拔0→10000m
```

## 输入参数

| 参数 | 符号 | 单位 | 说明 |
|------|------|------|------|
| 箱体净容积 | V0 | L | Pack 箱体内部净容积 |
| 温度范围 | T0→T1 | ℃ | 工作温度范围 |
| 温度变化时间 | t | min | 温度从 T0 到 T1 所需时间 |
| 海拔/气压范围 | P0→P1 | kPa 或 m | 运输海拔范围 |
| 电芯产气速率 | G_cell | L/min | 热失控工况下的产气速率 |
| 额定压差 | P_rated | kPa | 防爆阀额定透气量对应的压差（默认 7kPa） |

## 计算原理

### 压差驱动模型（v2）

```
透气系数 K = V0 / P_ref  (L/min per kPa/min)

温度变化: P_ref = P_atm = 101.325 kPa
海拔变化: P_ref = min(P0, P1)，即最低工作气压

标化透气量 @7kPa = K × 7 = V0 / P_ref × 7
```

### 选型约束

```
Φ_valve ≥ max(Φ_breathing, Φ_cell_gas)
安全系数 ≥ 1.5
```

## 文件结构

```
explosion-proof-valve-selection/
├── SKILL.md                    # 技能主文件
├── manifest.yaml               # ClawHub 发布元数据
├── README.md                   # 本文件
├── scripts/
│   └── breathing_calc.py       # 核心计算脚本
└── references/
    ├── formulas.md             # 公式推导与物理模型
    └── valve_data.md           # 阀门特性数据与决策流程
```

## 许可

MIT License

_meta.json

{
  "ownerId": "kn72snmb8jqr61sgsamy014j6d8bym6y",
  "slug": "explosion-proof-valve-selection",
  "version": "0.1.1",
  "publishedAt": 1785988578774
}

references/formulas.md

# 防爆阀透气量计算公式参考 (v2)

## 核心概念: 压差驱动模型

温度变化和海拔变化本质上都是**压差变化驱动**的呼吸过程。两种工况统一为：

```
透气速率 Φ ∝ 压差变化率 dP/dt
Φ = K × dP/dt
```

其中 **透气系数 K** = `V0 / P_ref` (L/min per kPa/min)，是 Pack 箱体的固有属性：
- V0: 箱体净容积 (L)
- P_ref: 参考压力 (kPa)，温度场景用当地大气压，海拔场景用最低环境气压

## 1. 温度变化引起的透气量

### 1.1 物理模型

温度以速率 dT/dt 变化时，气体密度改变。若箱体密闭，会产生压差变化率：
`dP/dt = P_atm / T × dT/dt`（等容过程）。

防爆阀通过呼吸维持内外压差接近零（等压过程），呼吸速率 Φ 与 dP/dt 成正比。

### 1.2 公式推导

```
Step 1: 温度变化率
  dT/dt = (T1 - T0) / t                         (℃/min)

Step 2: 密闭时压差变化率 (等容过程, P/T = const)
  dP/dt = P_atm × dT/dt / T0                     (kPa/min)
  其中 T0 为开尔文温度: T0(K) = T0(℃) + 273.15

Step 3: 透气系数
  K = V0 / P_atm                                 (L/min per kPa/min)

Step 4: 实际透气速率
  Φ = K × dP/dt = V0/P_atm × dP/dt              (L/min)
     = V0 × dT/dt / T0                           （展开后，与时间无关）

Step 5: 标化至额定压差 P_rated
  Φ_rated = K × P_rated = V0 / P_atm × P_rated   (L/min)
```

> **关键结论**: 标化透气量 Φ_rated 与温变速率 dT/dt 和温变时间 t 无关，
> 仅取决于 V0、P_atm 和 P_rated。无论温度变化多快，需要的是同一款阀。

### 1.3 压差估算

密闭时的理论压差可作为箱体结构强度参考：

```
Δp_sealed = P_atm × (T1 - T0) / T0(K)
```

### 1.4 示例

V0=59.3L, T从-30℃升到55℃, P_atm=101.325kPa:

```
dT/dt = 85 / 85 = 1.0 ℃/min
dP/dt = 101.325 × 1.0 / 243.15 = 0.417 kPa/min
K     = 59.3 / 101.325 = 0.585 L/min per kPa/min
Φ     = 0.585 × 0.417 = 0.244 L/min
Φ_rated = 0.585 × 7.0 = 4.10 L/min             ← 与速率无关!
```

## 2. 海拔变化引起的透气量

### 2.1 物理模型

外压变化 dP_ext/dt 导致箱内气体等温膨胀/收缩，阀体呼吸以平衡内外压差。

### 2.2 公式推导

```
Step 1: 外压变化率
  dP_ext/dt = |P1 - P0| / t                     (kPa/min)

Step 2: 透气系数 (取较低气压为参考, 保守估算)
  K = V0 / min(P0, P1)                          (L/min per kPa/min)

Step 3: 标化至额定压差
  Φ_rated = K × P_rated                         (L/min)

Step 4: 总体积变化 (辅助量)
  ΔV = V0 × (P0 - P1) / P1                      (L, 等温膨胀/收缩)
  Φ = ΔV / t                                    (L/min, 实际平均速率)
```

参考压力取 P0 和 P1 中较小值的原因:
- 海拔上升 (P0 > P1): 气体膨胀过程以低压侧 P1 为最不利条件
- 海拔下降 (P0 < P1): 收缩过程同理取较低值保守

### 2.3 示例

V0=59.3L, 0→3000m (P0=101.33→P1=70.11kPa), t=60min:

```
dP_ext/dt = |70.11 - 101.33| / 60 = 0.520 kPa/min
K     = 59.3 / 70.11 = 0.846 L/min per kPa/min
Φ_rated = 0.846 × 7.0 = 5.92 L/min
```

V0=59.3L, 0→10000m (P0=101.33→P1=54.00kPa), t=16.7min:

```
dP_ext/dt = 2.834 kPa/min
K     = 59.3 / 54.00 = 1.098 L/min per kPa/min
Φ_rated = 1.098 × 7.0 = 7.69 L/min              ← 空运场景主导
```

参考标准大气模型（海平面 101.325 kPa）：

| 海拔 (m) | 气压 (kPa) | 海拔 (m) | 气压 (kPa) |
|----------|-----------|----------|-----------|
| 0        | 101.325   | 3000     | 70.11     |
| 500      | 95.46     | 3500     | 65.76     |
| 1000     | 89.87     | 4000     | 61.64     |
| 1500     | 84.56     | 4500     | 57.72     |
| 2000     | 79.50     | 5000     | 54.00     |
| 2500     | 74.68     |          |           |

注：粗略模型，每升高 1000m 气压约下降 12%。精确值需查询当地气象数据。

## 3. 防爆阀压差-透气量特性

### 3.1 参考阀门特性曲线（Sheet2）

| 压差 (kPa) | 透气量 (mL/min) | 透气量 (L/min) |
|-----------|----------------|---------------|
| 0.5       | 326            | 0.326         |
| 1.

references/valve_data.md

# 防爆阀选型数据与标准

## 阀门选型决策流程

```
输入参数 (V0, T范围, 海拔范围, t, 电芯产气速率)
        │
        ▼
┌──────────────────────────────┐
│ 1. 温度变化透气量计算          │
│    calc_temperature_breathing │
├──────────────────────────────┤
│ 2. 海拔变化透气量计算          │
│    calc_altitude_breathing    │
├──────────────────────────────┤
│ 3. 取最大值 → 设计需求          │
│    max(Φ_temp, Φ_alt)        │
├──────────────────────────────┤
│ 4. 安全约束校验                 │
│    Φ_valve ≥ max(Φ_design,    │
│                  Φ_cell_gas)  │
├──────────────────────────────┤
│ 5. 输出选型推荐                 │
│    压差 + 透气量 + 安全系数     │
└──────────────────────────────┘
```

## 阀门特性数据（Sheet2 参考曲线）

在 skills/scripts/breathing_calc.py 中硬编码，可在脚本中直接修改或替换。

```python
VALVE_FLOW_CURVE = [
    (0.5, 0.326),   # (压差 kPa, 透气量 L/min)
    (1.0, 0.674),
    (1.5, 1.000),
    (2.0, 1.372),
    (2.5, 1.691),
    (3.0, 1.985),
]
```

如需使用其他型号阀门数据，替换此列表即可。

## 关键参数说明

| 参数 | 符号 | 单位 | 说明 |
|------|------|------|------|
| 箱体体积 | V0 | L | Pack 箱体内部净容积 |
| 初始温度 | T0 | ℃ | 温度变化起始温度 |
| 终止温度 | T1 | ℃ | 温度变化终止温度 |
| 温度变化时间 | t | min | 温度从 T0 变化到 T1 的时间 |
| 起始气压 | P0 | kPa | 海拔变化起始气压（可用 altitude_to_pressure 转换） |
| 终止气压 | P1 | kPa | 海拔变化终止气压 |
| 海拔变化时间 | t | min | 海拔从 H0 变化到 H1 的时间 |
| 电芯产气速率 | G | L/min | 单个电芯正常/异常时的产气速率 |
| 额定压差 | P_rated | kPa | 防爆阀额定工作压差（默认 7.0） |
| 安全系数 | SF | - | 推荐 ≥ 1.5 |

## 典型工况参考

### 新能源汽车 Pack 箱体典型参数

| 参数 | 典型值 | 备注 |
|------|--------|------|
| 箱体体积 | 20~80 L | 乘用车电池包 |
| 温度范围 | -20~55 ℃ | 正常工作温度 |
| 温度变化速率 | 1~5 ℃/min | 快充/高功率放电 |
| 海拔范围 | 0~4000 m | 公路运输范围 |
| 电芯产气速率 | 0.1~5 L/min | 视电芯类型和健康状态 |

### 储能系统 Pack 箱体典型参数

| 参数 | 典型值 | 备注 |
|------|--------|------|
| 箱体体积 | 50~500 L | 集装箱/柜式储能 |
| 温度范围 | -10~50 ℃ | 温控系统维持 |
| 温度变化速率 | 0.5~2 ℃/min | 热管理限制 |
| 海拔范围 | 0~3000 m | 安装地点固定 |
| 电芯产气速率 | 0.05~2 L/min | LFP 电芯产气较少 |

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Record generated Oct 9, 2026.

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