应用于易汽化介质输送的泵控系统优化设计研究

发布时间：2020-03-24 01:52

【摘要】：随着汽车工业的发展,我国燃油需求量急剧攀升,现已成为全球燃油消费大国,每天有大量燃油经燃油加油机售出。汽油、乙醇汽油等易汽化介质具有低粘度和易汽化的特性导致泵送效率低,能耗巨大。本文在把握易汽化介质物理特性的基础上,对易汽化介质泵控系统进行研究。首先通过理论与实验探究系统效率特性。然后对泵进行优化设计,并对其效率、传动和压力特性研究。最后优化泵控系统的控制模式。主要内容概括如下:首先,分析易汽化介质泵控系统的泄漏特性和泵送效率。建立燃油泵的三通道等效内泄漏模型,结合实验对各通道的泄漏变化规律进行分析。结果表明,容积效率与流量受溢流通道泄漏和油气分离通道泄漏的影响较大,受间隙泄漏的影响较小。容积效率与流量转折前,油气分离通道泄漏起主要作用,溢流通道泄漏是引起容积效率和流量转折的主要原因。其次,根据泄漏特性以及泵内气穴的影响,优化泵的结构,并对泵的性能开展研究。优化泵内结构设计,并通过实验证明优化后泵的容积效率、系统总效率以及压力泄漏量系数有明显提高。后续建立磁力耦合器的有限元模型,设计四因素四水平的正交实验探究泵的动力传递特性,结果表明占空比取80%能有效提高永磁体材料利用率。最后建立泵内间隙-压力模型并进行分析,分析得出Qg定子与转子间隙对该压力影响最大。在设计配合间隙时,减少转子与内定子的配合间隙而适当增大其他配合间隙。最后,通过理论分析、实验与模拟的方法探究油罐液位和温度变化对泵送总效率的影响,得出温度对该效率的影响大。然后,推导系统输出流量与输入电流的关系公式,通过实时数据拟合求取系统电流-输出流量、电流-频率和输入功率-电流的关系。设计基于温度与实时数据的最优效率点控制模式,通过离线实验验证新控制模式中最优效率点搜索方法的有效性和准确性。
【图文】：

2.2.1 易汽化介质泵的工作原理图 2-2 易汽化介质泵的结构示意图图2-2为某厂家燃油加油机常用的叶片泵，如图所示，该泵主要由过滤器、溢流阀、出口阀、油气分离器、泵体等部件组成。当电动机带动泵转动时，泵内的叶片转动，腔体内的容积交替变化形成真空吸力，燃油被吸上并经过过滤器净化。过滤后的燃油从腔体外部流进腔体内部并被加压输送至油气分离器，在油气分离器处大部分油气被分离，

图 3-2 叶片示意图叶片的驱动方式主要有两种，一是在叶片底部通通常情况下，底部高压油压力较高，当泵内油液更可能使定子壁磨损。二是在转子内部设置随动，，然而随着泵使用时间的增加，叶片与定子的配这两种方法无法避免泵内高低压切换时压力对叶承受的离心力决定。叶片中嵌有金属棒以提高叶子壁。在液压力作用下，叶片的受力分析如下F1ω转子F2
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U473.8

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨静;;JJG443-2015《燃油加油机检定规程》解读[J];中国计量;2015年11期

2 孙中圣;周丽萍;王向东;黄忠念;;筒式永磁调速器的磁场分析与特性研究[J];中国机械工程;2015年13期

3 陈瑜琦;王静;蔡玉梅;;发展燃料乙醇和生物柴油的碳排放效应综述[J];可再生能源;2015年02期

4 朱玉琴;司云航;朱忆宁;张琳;汪宏伟;张瑜玲;李兵;;我国车用汽油标准现状及发展趋势[J];天然气化工(C1化学与化工);2014年06期

5 王志泳;刘亚俊;王维;邬国秀;;燃油叶片泵容积效率与转速关系研究[J];机床与液压;2014年11期

6 张国涛;尹延国;;变量叶片泵闭死容腔中压力变化特性及叶片受力分析[J];应用数学和力学;2014年04期

7 宋涛;郑义;郭津;;我国替代燃料乙醇汽油发展现状[J];小型内燃机与摩托车;2013年06期

8 曹琦;马静;;齿轮泵温度与容积效率理论模型的建立及性能分析[J];甘肃科技;2013年09期

9 尹强;;我国加油站行业的国际比较及发展前景分析[J];石油库与加油站;2013年02期

10 杜世勤;;磁力泵中径向充磁磁力耦合器转矩的解析法计算[J];上海电机学院学报;2012年04期

相关硕士学位论文 前2条

1 张毓;磁力联轴器的设计及涡流损耗研究[D];浙江大学;2013年

2 黄佳彬;易汽化介质变频泵送与计量系统研究[D];华南理工大学;2012年

本文编号：2597613