有限容積高壓氣源高效膨脹技術(shù)研究.pdf

1、隨著生態(tài)環(huán)境破壞和石油資源枯竭，新能源開(kāi)發(fā)和高效利用迫在眉睫。壓縮空氣能量密度高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是適合汽車(chē)的綠色動(dòng)力能源。由于車(chē)載的特殊性，壓縮氣體一般以超高壓的形式儲(chǔ)存，高效節(jié)能車(chē)載高壓動(dòng)力系統(tǒng)是氣動(dòng)汽車(chē)的基石，直接決定汽車(chē)適用性和經(jīng)濟(jì)性。本文基于有限容積減壓原理，通過(guò)理論分析和軟件仿真，研究了高壓氣體膨脹減壓做功的關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)了車(chē)載高壓氣動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，并為后續(xù)的研究工作提供的理論依據(jù)。
　　本文首先綜述了在能源危機(jī)與環(huán)境污染日

2、趨嚴(yán)重的背景下，壓縮空氣能的優(yōu)點(diǎn)以及其在汽車(chē)運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)，介紹了氣動(dòng)汽車(chē)及其相關(guān)高效減壓做功技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，闡明了開(kāi)發(fā)車(chē)載高壓動(dòng)力系統(tǒng)的重要意義，提出了本論文的主要研究工作。其次提出了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本設(shè)計(jì)需求，闡述了高壓多級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)的做功過(guò)程，完成了車(chē)載高壓動(dòng)力系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。在現(xiàn)有的低壓氣動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，提出了高壓兩級(jí)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式和配氣要求，并對(duì)多級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)

3、和確定。針對(duì)高壓氣動(dòng)兩級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)熱力學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的原理，建立了數(shù)學(xué)模型，基于Matlab進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。分析了兩級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹減壓做功過(guò)程;對(duì)比了兩級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)和單級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)之間的優(yōu)劣;研究了控制參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)效率的影響。再次根據(jù)高壓兩級(jí)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)配氣的要求，提出了高壓大流量氣動(dòng)電磁閥的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)配氣流量要求完成了閥芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);針對(duì)工作頻率和控制要求完成了電磁鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);運(yùn)用電磁學(xué)原理，從容許線(xiàn)圈的溫升出發(fā)，對(duì)