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，新能源開發(fā)和高效利用迫在眉睫。壓縮空氣能量密度高，對環(huán)境無污染，是適合汽車的綠色動力能源。由于車載的特殊性，壓縮氣體一般以超高壓的形式儲存，高效節(jié)能車載高壓動力系統(tǒng)是氣動汽車的基石，直接決定汽車適用性和經(jīng)濟性。本文基于有限容積減壓原理，通過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)計了車載高壓氣動動力系統(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與環(huán)境污染日

2、趨嚴重的背景下，壓縮空氣能的優(yōu)點以及其在汽車運用的優(yōu)勢，介紹了氣動汽車及其相關(guān)高效減壓做功技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，闡明了開發(fā)車載高壓動力系統(tǒng)的重要意義，提出了本論文的主要研究工作。其次提出了氣動發(fā)動機的基本設(shè)計需求，闡述了高壓多級發(fā)動機的工作原理，分析了發(fā)動機的做功過程，完成了車載高壓動力系統(tǒng)的總體方案設(shè)計。在現(xiàn)有的低壓氣動的發(fā)動機的基礎(chǔ)上，提出了高壓兩級氣動發(fā)動機的具體結(jié)構(gòu)形式和配氣要求，并對多級發(fā)動機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制參數(shù)進行了設(shè)計

3、和確定。針對高壓氣動兩級發(fā)動機的結(jié)構(gòu)，通過熱力學和機械動力學的原理，建立了數(shù)學模型，基于Matlab進行了動力學仿真。分析了兩級發(fā)動機的膨脹減壓做功過程;對比了兩級發(fā)動機和單級發(fā)動機之間的優(yōu)劣;研究了控制參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對發(fā)動機氣動效率的影響。再次根據(jù)高壓兩級氣動發(fā)動機對配氣的要求，提出了高壓大流量氣動電磁閥的結(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;針對工作頻率和控制要求完成了電磁鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計;運用電磁學原理，從容許線圈的溫升出發(fā)，對