氣壓傳動系統排氣回收節能技術

《氣壓傳動系統排氣回收節能技術》全面闡述了氣罐式和微型渦輪發電裝置排氣回收節能技術。主要內容包括，概述目前氣動執行元件排氣節能的研究現狀及需要解決的問題；建立排氣回收控制系統數學模型的方法，並對排氣回收系統的數學模型進行了動態特性類比，分析相關參數對氣動系統的影響，為研究排氣回收效率的評價方法提供理論依據；構建排氣回收實驗測試系統，並通過實驗研究排氣回收控制系統的基本特性，以獲得附加排氣回收裝置對氣缸動態特性的影響規律；根據排氣回收系統的數學模型以及氣體熱力學基本定律對氣缸排氣回收控制過程進行深入分析，總結並設計出回收能量較多且對氣缸運動特性影響較小的兩種排氣回收裝置，並對其有效性進行了驗證；通過對排氣回收系統熱力學特性以及系統能量傳遞和轉換過程的分析，給出排氣回收系統回收效率的評價方法，並進行相關的實測計算。

《氣壓傳動系統排氣回收節能技術》可供氣壓傳動系統研發、設計的工程技術人員使用，也可供高等院校流體傳動與控制專業的師生閱讀。

第1章緒論1
11氣壓傳動系統節能的研究背景和意義1
12氣壓傳動系統排氣節能研究現狀3
121將排氣能量轉換成其他形式能量的節能研究狀況3
122設計節能回路減少排氣腔耗氣量以實現節能的研究狀況4
123氣罐式排氣回收節能研究狀況6
13有待研究解決的問題8
131氣罐式排氣回收節能技術8
132微型排氣回收高效節能渦輪發電再利用技術10
 
第2章排氣回收控制系統的數學建模及模擬11
21功率鍵合圖法的基本思想及其在氣動系統模擬領域的實現11
22氣罐式排氣回收控制系統鍵合圖模型的建立15
221排氣回收系統的工作原理16
222系統鍵圖模型的建立17
23氣罐式排氣回收控制系統數學模型的建立22
231能量方程23
232氣缸活塞的運動方程23
233流量方程24
24氣罐式排氣回收系統模擬模型的建立與實驗驗證26
241模擬模型的建立27
242模擬模型的實驗驗證27
25微型排氣回收渦輪發電系統相關數學模型的建立與實驗驗證30
251基於AMESim的氣動系統動態特性數學模型的建立30
252AMESim模擬模型的實驗驗證31
253渦輪葉片受力模型的建立32
254微型渦輪輸出轉矩分析34
26小結36
 
第3章排氣回收節能系統基本特性的實驗37
31實驗內容及方法37
311氣罐式排氣回收實驗台搭建37
312氣罐式排氣回收節能實驗內容39
313微型排氣回收渦輪發電系統實驗台搭建39
314微型排氣回收渦輪發電系統實驗內容41
315實驗資料處理41
32氣罐式排氣回收時對氣缸動態特性的影響44
321對氣缸兩腔壓力的影響44
322對氣缸活塞運動特性的影響47
33氣罐式排氣回收切換控制壓差的理論分析50
331數學模型的簡化51
332回收系統中影響氣缸動態特性的因素分析52
333排氣回收切換控制壓差的推導57
34氣罐式排氣回收切換控制壓差的實驗59
341實驗內容及方法59
342實驗結果及分析59
35氣罐式排氣回收切換控制判據及控制策略分析62
36微型渦輪發電系統對氣缸動態特性的影響62
361不同氣源壓力下對氣缸兩腔壓力的影響62
362不同氣源壓力下對氣缸活塞運動特性的影響64
37小結65
 
第4章排氣回收裝置的設計與實驗66
41氣罐式排氣回收控制裝置的設計與實驗66
411定差減壓閥控制裝置66
412差壓開關控制裝置70
413氣罐式排氣回收控制裝置的比較分析72
42微型排氣回收渦輪發電裝置的設計與實驗74
421氣缸排氣側衝擊能量的分析75
422微型渦輪發電系統的性能需求分析76
423微型渦輪發電系統的方案設計77
424微型渦輪發電裝置的詳細結構設計與優化78
425微型渦輪輸出特性數值模擬80
426微型蝸殼結構優化設計分析83
427微型渦輪系統發電的特性86
428微型渦輪發電系統結構優化設計89
43小結91
 
第5章排氣回收系統回收效率的評價方法93
51氣罐式排氣回收系統的能量傳遞和轉換過程分析93
52氣罐式排氣回收效率評價方法的理論分析94
521氣缸排氣腔初始能量分析94
522回收能量分析95
523氣缸驅動腔能耗增加率的理論分析及實驗97
524排氣回收效率的評價方法101
53氣罐式排氣回收效率的實驗101
54微型排氣回收渦輪發電系統轉換效率的分析103
541輸入能量分析103
542輸出能量分析104
543微型渦輪發電系統效率計算105
544效率實測分析105
55小結106
後記總結與展望108
 
附錄Matlab/Simulink模擬程式110
參考文獻114