大揚(yáng)程氣動(dòng)泵的工作過(guò)程計(jì)算機(jī)仿真與非線性動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、大揚(yáng)程氣動(dòng)泵一改普通水泵采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的傳統(tǒng)，而采用清潔、環(huán)保的高壓氣體作為動(dòng)力源。高壓氣體推動(dòng)泵體內(nèi)活塞在缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，改變缸體各腔室內(nèi)壓力，水在負(fù)壓和正壓的交替作用下，從低位輸送到高位。大揚(yáng)程氣動(dòng)泵具有清潔、環(huán)保、防火、防爆等特點(diǎn)，特別適合在礦井這種易燃、易爆的環(huán)境下工作。該泵可以根據(jù)實(shí)際工況對(duì)揚(yáng)程高度的需要，合理選擇高壓氣體的供氣壓力，使其效率最大化，合理利用能源。本文主要利用熱力學(xué)氣動(dòng)沖擊理論和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，對(duì)該泵的工作過(guò)程建

2、立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;應(yīng)用相關(guān)仿真工具，對(duì)建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述、仿真;對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，得到泵的相關(guān)特性，來(lái)指導(dǎo)泵的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。本課題具有重要的實(shí)用價(jià)值，本文研究的主要內(nèi)容有:
　　(1)對(duì)大揚(yáng)程氣動(dòng)泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括:換向裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與吸、壓水管相連的單向閥設(shè)計(jì)，活塞、輔助閥和閥的設(shè)計(jì)等。闡述該泵的工作原理和工作過(guò)程。
　　(2)應(yīng)用熱力學(xué)氣動(dòng)沖擊理論和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，對(duì)大揚(yáng)程氣動(dòng)泵的工作過(guò)程建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型。對(duì)

3、泵的活塞、輔助閥和閥分段建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)學(xué)描述。
　　(3)利用C語(yǔ)言對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行編程仿真，得到仿真數(shù)據(jù)結(jié)果，應(yīng)用Orgin繪圖軟件對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線繪制，得到數(shù)值模擬仿真曲線。給定不同的供氣壓力，得到相應(yīng)的仿真結(jié)果。
　　(4)對(duì)大揚(yáng)程氣動(dòng)泵的仿真結(jié)果進(jìn)行分析，繪制活塞、輔助閥和閥的位移速度相圖，得到泵的非線性動(dòng)態(tài)特性。利用仿真結(jié)果，計(jì)算該泵在不同供氣壓力條件下的流量、揚(yáng)程和效率特性。根據(jù)實(shí)際