气体增压阀体积效率测定及节能研究

【摘要】：在工厂空气动力的节能活动中,通过采用降低系统整体压力,仅在需要高压的地方提高压力的方法,可以降低工厂全体的耗电量。气体增压阀(Gas-booster)是一种基于帕斯卡原理依靠活塞两端所受压力不平衡从而推动活塞压缩气体的气体增压装置,可以通过它在气动生产系统中较为便捷地获得局部高压以满足个别工种的供气需要。然而,增压阀在提高空气压力的同时自身会消耗一定压缩空气,故增压阀自身存在一个工作效率,定义“标准状态下,一段时间内,由增压阀出口流出的气体体积与由入口流入的气体体积之比”增压阀此时的体积效率,以此衡量增压阀的工作效率。 本文首先通过理论计算和建模仿真分析了影响增压阀体积效率的因素,并分别分析了各因素对增压阀体积效率具体影响程度。随后,通过比较不同入口压力、不同增压比、不同工作方式等多组实验中所采集的入口压力、出口压力、驱动腔压力、增压腔压力、入口流量、出口流量等数据,分析了A公司某型号增压阀的流量特性,即：当系统的气源压力、初始排气压力、排气流量等工作条件发生变化时增压阀的输出流量与压力的变化情况。由此找出了增压阀体积效率等性能指标的变化规律,分析了增压阀在不同工况下的稳压性能,并绘制出了描述腔内压力-容积关系的P-V曲线。 文章在后部结合之前对影响增压阀体积效率因素的研究,提出了对现有增压阀结构进行改进的方案,并就其中一种方案制成了样机,通过实验验证了其效果。 【关键词】：气体增压阀 体积效率 P-V曲线 结构改进
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题的背景及研究意义9-11
• 1.1.1 气动技术的发展及应用9-10
• 1.1.2 气体增压技术的应用10-11
• 1.1.3 课题研究意义11
• 1.2 气体增压阀研究现状11-16
• 1.2.1 气体增压阀简介11-13
• 1.2.2 增压阀的工作原理13-15
• 1.2.3 国内外节能研究现状15-16
• 1.3 本课题的研究内容16-17
• 第2章 增压阀工作过程理论计算及静态仿真17-25
• 2.1 增压阀工作过程理论计算17-20
• 2.2 增压阀工作过程静态仿真20-24
• 2.2.1 仿真的目的及意义20
• 2.2.2 仿真模型的建立20-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 增压阀体积效率研究25-41
• 3.1 增压阀的体积效率测定25-29
• 3.1.1 增压阀体积效率的定义25-26
• 3.1.2 测定增压阀体积效率所用实验气路图26
• 3.1.3 实验所需气动元件的选取及连接26-27
• 3.1.4 试验设备的实物连接及需注意事项27-28
• 3.1.5 体积效率测定试验的试验方法及试验分组28-29
• 3.2 试验结果及数据分析29-40
• 3.2.1 试验数据29
• 3.2.2 体积效率变化情况分析29-33
• 3.2.3 实验结果中体积效率变化情况说明33-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 增压阀P-V曲线测定实验41-49
• 4.1 增压阀P-V曲线的定义及研究意义41
• 4.2 测定增压阀P-V曲线的实验方法41-48
• 4.2.1 所需数据的测量方法41-44
• 4.2.2 实验步骤44
• 4.2.3 实验结果分析44-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第5章 增压阀结构改进及实验验证49-57
• 5.1 影响增压阀体积效率的因素49-52
• 5.1.1 驱动腔闭死容积49-50
• 5.1.2 增压腔闭死容积50-51
• 5.1.3 增压腔温升51-52
• 5.2 增压阀结构改进方案52-56
• 5.2.1 减少驱动腔轴向闭死容积52-54
• 5.2.2 交换增压腔与驱动腔位置54-55
• 5.2.3 新旧结构体积效率的实验结果对照55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 结论57-58
• 附录 增压阀体积效率测定实验数据58-61
• 参考文献61-63
• 致谢63-64

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