压缩空气储能系统用多级离心压缩机进口导叶调节策略研究

压缩空气储能系统在储能过程中,储气装置内部压力不断升高,这要求压缩机在较大压比范围内工作。高效变工况是压缩空气储能系统中压缩机的核心要求,为实现这个设计目标需要采取合适的调节方式及其调节策略。可调进口导叶结构简单,可在工作过程中运行,并可利用伺服装置实现自动化,是目前压缩空气储能系统中压缩机最适合的调节方法之一。本文以压缩空气储能系统中某4级离心压缩机为研究对象,建立了一种适用于多级离心压缩机变工况调节的性能预测方法,采用数值模拟得出单级离心压缩机性能曲线,并编写级性能叠加程序获得整机性能曲线。利用最小二乘法将多级离心压缩机性能数据拟合为多项式函数,采用遗传算法建立了以等熵效率为优化目标,进口导叶开度为优化变量,整机出口压力或者流量为约束条件的可调进口导叶调节策略程序。     

流量放大阀的流量放大特性试验研究及分析

该文介绍了流量放大阀的工作原理,搭建了流量放大阀性能试验系统,并对比了两种流量放大阀的流量放大特性曲线,结果表明:流量放大阀的流量放大特性曲线直接影响轮式装载机的转向性能,通过设计优化,可获得较优的转向性能。     

双阀并联控制在船舶舵机电液负载模拟器多余力抑制中的研究

由于船舶舵机电液负载模拟器所模拟的水动力载荷很大,要求加载系统不仅要有很大的出力而且具有很大的负载流量。为满足系统大流量的要求而又能有效抑制被动加载时的多余力,提出了由高响应大流量三级电液流量伺服阀和p-qv伺服阀组成的双阀并联控制方案。通过对船舶舵机电液负载模拟器的建模,p-qv伺服阀模型的分析简化,设计了双阀并联控制实时控制系统。对比双阀并联控制和单流量伺服阀控制的试验曲线,可以看出被动加载时双阀并联控制比单流量伺服阀控制可以更有效地抑制舵机系统启停和换向时的多余力,明显改善系统动态加载性能。     

智能阀门定位器的流量特性实现研究

智能阀门定位器包含直线、等百分比、快开和用户设定等流量特性,用户可以自由设定。根据气动薄膜调节阀的特点,阀杆位移的变化与旋转电位器的变化呈非线性关系,通过非线性修正方法对阀位反馈进行修正。采用曲线拟合的方法,得到流量特性曲线方程,最终实现了智能阀门定位器直线、等百分比和快开流量特性,达到更高精度的流量控制要求。     

直流线性压缩机吸气簧片阀运动特性数值分析

直流线性压缩机是节流系统的关键驱动部件,吸气阀片运动特性对压缩机的输出性能具有重要的影响作用。基于试验室液氦温区节流系统用直流线性压缩机,本文开展阀片静力学应力分析及动力学运动特性研究工作。建立氦流体、阀片、升程限制器数值仿真模型,研究了阀片在吸气过程中阀片升程、速度和表面应力随时间的瞬态变化特性,得到阀片在工作中的运动和碰撞过程规律,分析了不同阀片刚度K对减小颤振、降低回流损失的影响。本文的研究内容对优化阀片结构及提高线性压缩机输出性能提供了参考。     

基于比例流量阀的气动位置伺服系统的一种非线性补偿方法

在基于电气比例流量阀的气动位置伺服系统中,比例流量阀的开口有效面积与控制量呈非线性关系,该非线性特性对系统性能有很大影响。该文首先通过仿真和实验,分析了比例流量阀非线性特性对系统控制性能的影响;然后,提出了一种将比例流量阀输入输出进行线性化处理的非线性补偿方法,以减弱系统的非线性强度,改善系统特性,提高系统的可控性。仿真和实验结果均表明,采用该文提出的非线性补偿方法,可以克服比例阀非线性特性的影响,使系统特性得到了改善。     

回转压缩机簧片阀流动特性的研究

簧片阀运动对回转压缩机有很大影响,压缩机性能和簧片阀的流动特性随它的运动而定。因此,为了分析簧片阀的流动特性,我门采用了模型阀装置,模拟簧片阀的动作。用这个装置研究通过阀的压力差、阀位移、阀倾角对簧片阀流动特性的影响。这个试验系以空气作为工作流体。 试验的评价系借助于流量系数、有效通道面积和升力系数分析的。以这些结果获得了簧片阀流动特性数据,供回转压缩机分析。     

超高压隔膜压缩机随动阀工作特性研究

随动阀是保证隔膜式压缩机安全稳定运行的核心部件。基于计算流体力学分析了250MPa隔膜压缩机用超高压随动阀的流场、压力场分布规律，并研究了随动阀内液压油的流动特性以及流量特性。结果表明，随动阀内膜片中心及靠近排油入口附近的液压油压力梯度大，易使膜片产生受力不均。超高压随动阀具备快开流量特性，其压力-流量曲线呈非线性，排油压力升高，流量增加越多。考虑液压油的可压缩性，流过随动阀的出口流量会比不考虑可压缩性减少。     

往复压缩机流量无级调节系统动态特性研究

基于主动控制吸气阀原理的流量调节系统具备调节范围宽、速度快、稳定可靠等优点,在大型工艺往复压缩机中具有较大优势,调节系统动态特性是衡量调节性能的重要指标。建立了耦合控制系统、液压系统、执行机构等组件的数学模型,分析了排气储罐内气体压力、阀片位移、缸内气体压力、控制角度等特性参数的变化规律。结果表明：调节工况下阀片打开过程早于执行机构,随后共同复位,且复位过程中存在微小碰撞。利用排气储罐内气体压力间接控制压缩机排气量的方法存在调节滞后性,造成罐内压力脉动增大,低流量时更加明显。调节过程中阀片位移与缸内气体压力均具有周期性变化规律,PID参数的欠优化导致调节过程中多次出现最小控制角度,降低了调节系统的稳定性。     

离心式压缩机防喘振控制系统的研究与稳定性分析

防喘振控制系统在保障压缩机安全运行中发挥着重要作用，它一直是压缩机控制系统中研究热点，从压缩机喘振的原因及危害、防喘振曲线性能分析、防喘振控制系统运行稳定性进行研究，提高压缩机防喘振控制系统的安全可靠性。结果表明：熟悉防喘振控制系统的性能曲线特点，从孔板流量变送器、进出口压力变送器和防喘振阀等影响因素进行分析，这对保证防喘振系统的运行稳定性有很好的参考价值。     

气体发动机燃气阀试验系统的开发

为了研究气体发动机燃气阀的流量特性及验证其流量计量和调节功能,开展燃气阀试验系统研究。根据燃气阀测试要求,试验系统包括空气供给系统、流量测试装置、燃气阀、燃气阀控制系统、排气系统以及自动化控制与数据采集系统。经试验验证,利用该试验台系统可成功进行燃气阀流量特性研究以及流量计量和流量闭环功能的验证。     

阀口形状对套筒调节阀调控特性的影响

为了满足管道系统调节性能的要求,本文基于计算流体力学(CFD),研究了阀口节流截面形状对套筒调节阀调控的影响。讨论了椭圆型阀口、V型阀口和扇形阀口3种类型的节流阀。结果表明,流道的几何形状对流量系数影响很大;V形阀口具有类似的等百分比流量特性;扇形阀口具有类似的线性流动特性。相对特性随截面形状的变化而变化。在小开口时,阀门的内部流动更为复杂。阀芯附近的能量损失相对较大。     

核一级稳压器喷雾阀特性分析与结构设计

介绍了稳压器喷雾阀在安全壳内作用和功能、抗震要求、压力等级、固有流量特性、质保等级等设计参数及技术要求。论述了稳压器喷雾阀总体结构设计以及满足各个性能要求的设计思路和设计技术路线。分析和研究了稳压器喷雾阀总体结构、小流量通道装置、执行机构推力评估、低摩擦填料、流量特性曲线、阀门调节行程时间及气路的工作原理和设计方法。     

基于FLUENT的梭阀稳态流场数值模拟

针对梭阀流场,运用计算流体力学基本理论建立梭阀内部流场的控制方程,利用Fluent软件对不同压力和开度下梭阀流场进行仿真,研究梭阀的速度和压力场的变化情况,分析梭阀的流量特性。研究结果表明:梭阀在不同的压力开度下的内部流场流流动平稳,流量特性曲线变化平缓,梭阀结构设计合理。研究结果可为梭阀结构的设计和优化提供一定参考。     

螺杆式空压机温控阀测试技术探讨

螺杆式空压机温控阀是一种集感应机构、放大机构、执行机构、反馈机构、定值机构于一体的自力式温度、流量控制装置,可用来控制螺杆式压缩机机头内部的喷油温度,提高了系统的稳定性和可靠性。本文在分析自力式温控阀的结构原理基础上,研究了在铁路机车车辆双螺杆式空气压缩机润滑油系统中应用的温控阀测试技术。研制了螺杆式空压机温阀的测试装置,并研究了装置使用方法。通过实验绘制螺杆式压缩机温控阀的特性曲线。     

一种新型液压助力阀开发设计

针对推土机上大流量多路阀因液动力大导致操纵力大的问题,设计了一种新型液压助力阀。该阀具有结构紧凑、操纵省力、控制精确等优点。根据实际工作条件分析了液压助力阀的结构和工作原理,并利用AMESim软件搭建该阀的仿真模型,得出模拟工况下的特性曲线。仿真研究表明,液压助力阀可以满足工程实际要求,阀口正开口度和圆形控制孔口直径对液压助力阀的响应特性有重要影响。研究工作为液压助力阀关键参数设计和性能预测提供了模型和数据支持。     

串联阀芯阀口独立控制多路阀设计及特性研究

现有多路阀存在大流量低压损控制难、动态特性差等问题,且阀芯机械固联,压损大、自由度低,难以满足高端主机对操纵性、节能性、智能化、负载适应性的需求。为此,基于插装阀大流量控制特性好和滑阀微动性能好的优点,创新提出换向滑阀的进出口串接两个流量放大型比例插装阀的新构型,研制串联阀芯阀口独立控制多路阀。两个插装阀可以根据控制需求设计为流量控制或压力控制功能,系统自由度高,具有很高的智能化潜力。为了实现流量和压力的高精度冗余控制,设计串联式双级位移闭环+并联式流量/压力闭环控制策略,通过仿真研究位置、流量、压力三种工作模式下阀的特性。并试制样阀,搭建试验台对压损特性、位移滞环、流量控制特性、动态响应特性和稳态负载特性进行了测试。结果表明,样阀额定流量达到300 L/min,主阀位移滞环小于1%;主阀阶跃响应小于35 ms,具有较高的动态特性;流量最大偏差小于5%,流量控制精度高。     

直驱式力马达阀性能检测系统

直驱式力马达阀（FMV）因响应快、控制精度高、抗污染能力强等特点被广泛应用于轧机自动厚度控制系统。对FMV的各项性能指标进行有效、实时的检测是控制钢材生产成本的一个重要环节。传统的伺服阀测试系统一般通过负载腔之间的流量、压力变化来检测其静态特性,这一原理可有效用于三位四通伺服阀的静态性能检测。而直驱式力马达阀是一种特殊的三通阀,它的性能指标无法像常见的三位四通伺服阀一样通过负载腔之间的流量、压力变化来检测。提出并实现了一种直驱式力马达阀性能测试方法,根据液压阀测试性能指标,设计、搭建了用于检测直驱式力马达阀性能的测试平台,有效检测了FMV的性能指标并绘制了其性能曲线。结果表明,根据伺服阀测试标准所提出的直驱式力马达阀性能测试方法以及所搭建的测试系统可有效用于FMV的静态性能指标的检测。     

有源先导级控制的电液比例流量阀特性研究

针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构,构造复杂等问题,提出用小功率伺服电动机驱动小排量液压泵/马达(有源)、结合液压晶体管(Valvistor),构造新的低能耗、高可控的电液比例流量阀。该方法可扩大阀的流量控制范围,提高阀在低压时的动态响应。建立阀的静态数学模型,分析获得影响阀负载流量特性最主要的因素是反馈节流槽预开口量大小;进一步建立阀的动态数学模型,获得主阀芯稳定条件。根据阀的结构组成,建立阀的仿真模型,仿真分析主阀各参数对主阀性能的影响。结果表明,反馈节流槽预开口量越小,主阀负载流量特性越好;主阀口压降越大,主阀芯响应越快;但由动态数学模型可知主阀口压降太大且先导流量较小时,阀的稳定性也会降低。研究也表明,在保证主阀良好的动态特性前提下,可通过使先导泵/马达转速随负载压力变化,实现对阀的流量补偿,从而改善阀的负载流量特性。     

牙轮钻机蓄能器充液系统的研究

蓄能器充液特性对液压系统的压力稳定有重要作用。该研究对牙轮钻机充液系统的充液特性及其关键结构元件——充液阀特性进行研究。在蓄能器充液过程中,对充液阀进行机理分析,建立数学模型,搭建AMESim仿真模型,得出蓄能器在工作状态下的压力、流量随时间变化的变化规律,揭示了充液阀满足充液系统性能要求。