高压气动减压阀的结构改进与特性分析

发布时间：2017-09-11 07:40

  本文关键词：高压气动减压阀的结构改进与特性分析

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【摘要】：由于目前日益加重的能源消耗、环境恶化和经济发展的压力,氢作为二次能源,愈来愈受到人们的重视,人们正在试验使用氢能给工厂和家庭供电、供热,驱动汽车、船舶、摩托车、自行车。 本文针对氢能源动力汽车供氢系统中的关键性元件高压气动减压阀进行了研究。目前氢能源汽车大多采用高压气态贮氢方式,通过气瓶内贮存的氢气和空气中的氧气在燃料电池内发生反应产生电能推动汽车行驶,同时生成物为水,实现了无污染的零排放.为保证一次加氢后汽车的连续行驶离达到300km以上,氢能源汽车车载输氢系统储氢气瓶的压力要求到35MPa以上.氢能源汽车质子交换膜燃料电池要求所提供的氢气的正常工作压力为0.16MPa。通过分析高压气动减压的两种减压方式(节流减压和容积减压)以及结构形式在氢输运过程中的优缺点,改进了高压气动减压阀的结构。本文主要做了以下工作：分析减压阀在氢能源动力汽车氢气输运系统中的重要性及现阶段存在的问题提出了本课题；通过对型减压阀的各个主要部件进行分析改进了阀的结构；建立了阀的数学模型；运用Matalab/Simulink仿真软件分析了该阀的静态特性和动态特性。
【关键词】：氢能源 高压气动减压阀 节流减压 容积减压 特性分析
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH138.5
【目录】：

• 目录5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 氢能源及其动力汽车在现今生活中的重要性9-13
• 1.1.1 氢能源概况及其重要性9-10
• 1.1.2 氢能源动力汽车概况10-13
• 1.2 国内外氢能源动力汽车发展概况13-14
• 1.3 国内外对氢能源动力系统中减压元件的研究现状14-17
• 1.4 课题的提出及研究内容17
• 1.5 本章小结17-18
• 第2章 减压阀的结构改进18-33
• 2.1 车载输氢系统减压方式18-20
• 2.1.1 节流减压方式18
• 2.1.2 容积减压方式18-20
• 2.2 论述减压阀的结构形式20-24
• 2.2.1 先导阀和主阀阀芯的结构形式20-21
• 2.2.2 先导阀压力放大机构21-22
• 2.2.3 主阀阀芯受力形式及阀芯结构形式22-24
• 2.3 高压气动减压阀结构改进24-31
• 2.3.1 阀芯的改进25-30
• 2.3.2 压力放大机构结构改进30-31
• 2.3.3 对所改进的减压阀的性能要求31
• 2.4 改进后减压阀的结构31-32
• 2..5 本章小结32-33
• 第3章 高压气动减压阀的数学模型33-45
• 3.1 前言33
• 3.2 减压阀的主要技术指标33-34
• 3.3 减压阀的数学模型34-44
• 3.3.1 气体流动基本方程34-36
• 3.3.2 阀的静态平衡方程36-38
• 3.3.3 阀的热力学方程及动态方程38-42
• 3.3.4 阀的综合静特性方程42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 高压气动减压阀的特性分析45-54
• 4.1 前言45-46
• 4.2 仿真软件介绍46
• 4.3 建立软件仿真模型46-47
• 4.4 仿真结果分析47-53
• 4.5 本章小结53-54
• 总结与展望54-56
• 1 总结54-55
• 2 展望55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59-60
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录60

【参考文献】

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本文编号：829465