高压卸荷溢流水阀的建模及性能优化研究

发布时间：2020-08-08 19:03

【摘要】： 高压水射流清洗是目前国际上占优势的一项高科技工业及民用技术,它具有成本低、效果好、速度快、无污染、工人劳动强度小、安全等一系列优点,是绿色环保产品。而本论文所研究的高压卸荷溢流水阀则是高压水射流清洗设备上的一个重要元件。 论文的主要研究工作在于: 1)阐述了水压元件不同于油压元件的特点,借鉴原有的油阀结构用静态设计的方法勾划出结构图,并根据水介质和高压这两个特征在结构设计上进行了创新,即在阀芯这个重要零件上采纳了多级节流的方式来减弱气蚀和冲击,以延长寿命。 2)基于阀腔流量连续性方程和力平衡方程和考虑高压状态下液体的可压缩性和阀内部的泄漏,分别建立起阀在溢流状态和卸荷状态时的数学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下建立了阀改进前后的动态仿真模型和进行阀性能的仿真研究,仿真结果的对比,证明了结构的改进对性能有着显著的影响。 3)根据数学模型和对阀的性能要求建立了阀相应的优化数学模型,并用近年来兴起的人工智能算法之一——遗传算法作为优化方法,利用MATLAB中的遗传算法工具箱进行了阀性能的优化计算研究,分析了优化计算结果,找出了较理想的参数组合,为最终阀的结构设计提供了理论依据。 最后对所研究的高压卸荷溢流水阀的性能进行了实验研究,用实验的方法对阀的理论分析进行了验证,实验结果和仿真结果的对比分析表明,实验得出的动态特性曲线与理论仿真动态特性曲线的变化规律基本一致。这为今后阀的实际制作提供了参考。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH137.52
【图文】：

瞬态响应特性曲线

建压、卸荷特性曲线

在 MATLAB 中输入 gatool, 打开遗传工具箱的图形用户界面，输入编好的数名，函数前要用句柄引用@，变量个数为 3 个，在约束栏中输入边界条件栏中选择‘Best fitness’‘Best individual’选项，右边的选项栏填入初始值异因子，如图 13 所示。

【引证文献】

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2 李确;高压先导轴流式天然气减压阀建模仿真与性能优化研究[D];兰州理工大学;2012年

3 张兴;高压气动溢流先导式减压阀动态特性仿真及优化研究[D];兰州理工大学;2013年

本文编号：2785984