大扬程气动泵的工作过程计算机仿真与非线性动态特性研究

发布时间：2019-08-07 09:45

【摘要】：大扬程气动泵一改普通水泵采用电动机作为动力源的传统,而采用清洁、环保的高压气体作为动力源。高压气体推动泵体内活塞在缸体内运动,改变缸体各腔室内压力,水在负压和正压的交替作用下,从低位输送到高位。大扬程气动泵具有清洁、环保、防火、防爆等特点,特别适合在矿井这种易燃、易爆的环境下工作。该泵可以根据实际工况对扬程高度的需要,合理选择高压气体的供气压力,使其效率最大化,合理利用能源。本文主要利用热力学气动冲击理论和运动学方程,对该泵的工作过程建立相应的数学模型；应用相关仿真工具,对建立起来的数学模型进行描述、仿真；对仿真结果进行分析,得到泵的相关特性,来指导泵的设计和优化。本课题具有重要的实用价值,本文研究的主要内容有： (1)对大扬程气动泵的内部结构进行设计,包括：换向装置结构设计,与吸、压水管相连的单向阀设计,活塞、辅助阀和阀的设计等。阐述该泵的工作原理和工作过程。 (2)应用热力学气动冲击理论和运动学方程,对大扬程气动泵的工作过程建立相关数学模型。对泵的活塞、辅助阀和阀分段建立数学模型,对其运动过程进行详细的数学描述。 (3)利用C语言对建立的数学模型进行编程仿真,得到仿真数据结果,应用Orgin绘图软件对仿真数据进行曲线绘制,得到数值模拟仿真曲线。给定不同的供气压力,得到相应的仿真结果。 (4)对大扬程气动泵的仿真结果进行分析,绘制活塞、辅助阀和阀的位移速度相图,得到泵的非线性动态特性。利用仿真结果,计算该泵在不同供气压力条件下的流量、扬程和效率特性。根据实际工况要求,合理选择供气压力。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH38

【相似文献】