基于Bentley Hammer的长距离有压管道输水工程的水锤防护研究

【目的】在长距离有压管道输水工程中,因管道内部水流条件复杂而容易产生水锤现象,不仅会影响水流正常输送,还可能导致管道破裂。因此,有必要进行长距离有压管道输水工程的水锤防护研究。【方法】基于台前县城乡供水一体化南水北调配套工程,通过Bentley Hammer软件,在最不利工况下分别建立三种数值模拟模型:无防护措施、加装复合式高速进排气阀水锤防护、气囊式空气罐和复合式高速进排气阀,进行联合水锤防护,对以上三种情况进行水力过渡过程数值模拟分析,研究复合式高速进排气阀与气囊式空气罐联合防护时的水锤防护效果以及气囊式空气罐的防护能力与预设压力和罐体体积之间的关系。【结果】结果表明:复合式高速进排气阀和气囊式空气罐可以很好地消除管道内水锤带来的危害,气囊式空气罐防护能力随着罐体体积和预设压力的增大而增强,罐体体积对其防护能力影响更显著。【结论】选择合理的罐体体积和预设压力可以使水锺防护发挥最好的防护效果,最大化输水工程的经济性。

高速开关阀先导控制电液换向阀特性研究

针对现有液压支架使用乳化液传动介质电液换向阀存在流量控制不精准、压力冲击大、造成地下水污染等问题,提出使用水基高速开关阀先导控制电液换向阀,实现对主阀控制腔压力和主阀芯位移的精准控制。提出高速开关阀先导控制电液换向阀的液压桥路,针对先导高速开关阀提出复合PWM控制策略,将滞后时间缩短15.8 ms;提出脉频调制和脉宽调制占空比的方式控制主阀位移。仿真结果表明:在先导高速开关阀驱动信号一定占空比范围内主阀芯位移可以呈现比例开启效果。最后进行试验研究,试验结果证明高速开关阀作为先导级提升了主阀的响应速度。

不同排气阀片结构型式对冰箱往复式压缩机性能的影响

针对传统冰箱因容积效率下降出现冷量衰减的问题,对往复式压缩机在100 Hz高速运行频率下设计2种不同排气阀片结构模型,分析了不同排气阀片运动特性以及排气阀片对压缩机制冷量和性能的影响。结果表明:排气阀片刚度是影响压缩机高速运行容积效率的重要因素;采用小刚度排气阀片与缓冲片组合方案能够提升压缩机高频冷量和低频性能。以排量为11 cm^(3)的压缩机为例,增加缓冲片后排气阀片组合刚度增加252.4%,压缩机在100 Hz运行时容积效率比原方案提升3.9%,33 Hz运行时性能(COP)比原方案提升0.04。

高速开关阀的复合PWM控制策略分析与优化

针对单一PWM控制的高速开关阀(HSV)存在响应慢和功耗大的问题,从信号产生机理出发,提出了一种复合PWM控制策略,该复合PWM由基准PWM、激励PWM、高频PWM及反向PWM组成。首先,给出复合PWM的作用机制与工作原理;其次,通过仿真分析了激励PWM、高频PWM及反向PWM的占空比在不同工况下对高速开关阀性能的影响规律;最后,分别为激励PWM、高频PWM及反向PWM的占空比设计了相应的基于状态量反馈的闭环控制器。结果表明:与单一PWM控制相比,所提出的复合PWM控制器可以有效减少线圈的功耗和阀芯的关闭时间,线圈电流在阀芯最大开口维持阶段降低约80%,阀芯关闭时间减少约62. 5%。

船用低速柴油机电控系统控制策略试验研究

为研究电控系统主要控制参数随柴油机负荷变化规律及各参数间的相互关联,利用船用低速柴油机高压共轨电控系统硬件在环仿真试验平台,同步采集试验平台重要控制参数,对电控系统燃油轨压调节、伺服油轨压调节、低负荷喷油器轮换工作、燃油喷射定时和排气阀启闭定时等控制策略进行了研究.研究表明:燃油轨压调节采用闭环和前馈修正的控制算法,喷射定时控制与柴油机转速、扫气压力和燃油轨压相关联,柴油机低负荷时3个喷油器按一定间隔时间轮换工作;随柴油机负荷增加,伺服油轨压和排气阀开启持续角度亦增加;排气阀开启与柴油机转速和排气关闭角度相关,而排气阀关闭则仅与柴油机转速相关.

进气门晚关机构和EGR模式对两级增压柴油机热效率和排放的影响

在低速中等负荷工况下对一台装有高压级带VGT的两级涡轮增压器(VGT+TC)的直列6缸重型柴油机进行了试验研究,对比分析进气门晚关机构(LIVC)开启与不开启、高压EGR系统(HP EGR)与低压EGR系统(LP EGR)以及不同VGT开度对柴油机热效率和排放的影响.研究表明,使用LIVC后,与EGR能产生协同作用,使缸内氧浓度和高温区域减少,有效降低NOx排放,同时延长滞燃期,当量比分布更加均匀,可有效降低碳烟排放,但碳烟排放对应EGR率变化存在一个临界EGR值,超过临界EGR率后,碳烟排放变差.使用LIVC对有效热效率的影响很小.在相同EGR率下,采用低压EGR系统时,具有更好的NOx和碳烟折中排放,同时有较高的有效热效率.

纸纱复合袋糊底机喷胶贴阀控制系统设计

针对纸纱复合袋糊底过程中袋底喷胶工艺和贴阀工艺工作效率与自动化程度较低的问题,设计了一套喷胶贴阀控制系统。采用西门子S7-1200 PLC作为控制系统核心,利用TIA博途软件设计控制逻辑,实现对运动系统与气路系统的控制。采用西门子MP377人机界面对整个喷胶贴阀装置运行状态进行实时监测与控制。引入高速计数器功能,同时结合直线插补算法与位置补偿算法,以提高喷胶贴阀装置的工作效率和喷胶位置的准确性。实际运行效果表明:喷胶贴阀控制系统运行稳定,工作效率和自动化程度均较高。

长距离输水工程弥合水锤防护措施研究

为选择合适的弥合水锤防护措施,针对长距离重力有压力流输水的特点,建立了水力暂态条件下空气阀数学模型,并采用Bentley Haestad Hammer软件对某长距离输水工程进行了弥合水锤模拟计算。计算结果表明:不设空气阀、布设复合式进排气阀与布设防水锤空气阀3种工况下瞬态升压分别为157.0,200.6 mH_2O及40.0 mH_2O,对应升压比分别为3.75,5.62及1.93;不设空气阀与布设复合式进排气阀条件下均发生了弥合水锤,最大空腔体积分别为350 L和775 L,而布设防水锤空气阀可有效避免弥合水锤;3种工况条件下只有防水锤空气阀升压最低,最大水锤升压较不设空气阀条件下降74.5%,且整体波动最为缓和。通过对3种工况条件下空气阀进排气体积及压力变化情况进行比较分析,可知工况2与工况3空气阀组进排气量差值为2 198～5 558 L,最小压力相差-0.05～0.01 MPa,最大压力相差0.38～0.89 MPa;工况2空气阀在管线末端检修阀关阀过程中发生了剧烈的进排气体积变化,叠加了关阀水锤,而工况3空气阀在整个计算过程中进排气体积变化较为缓和,气体体积流量及水压峰值得到了有效控制,可以认为防水锤型空气阀是弥合水锤的有效防护措施。

基于神经网络的阀控数字变量泵系统优化设计

高速开关阀控数字变量泵是一种新型的数字化液压控制系统。通过输入PWM信号对高速开关阀进行开关控制,从而对轴向柱塞泵进行流量调节。传统PID控制器对高速开关阀的控制已无法满足当今液压系统快速响应、高精度、自适应性等的控制要求。因此本文设计了CMAC自适应PID控制器应用于高速开关阀控数字变量泵的控制系统,并利用"Simu Cosim"接口,将AMESim与Simulink结合,进行联合仿真,并对控制系统进行分析。结果表明:CMAC自适应PID控制系统有较高的控制精度,同时也保证较快的响应速度,在突变和干扰情况下,调节速度较快,使系统具备较高的鲁棒性。

循环水系统运行中存在的问题及处理

对生产运行过程中出现的问题进行了总结分析,提出了循环水系统的优化措施,实现了尿素装置的稳定运行。

GP新型双孔复合式高速进排气阀特点和应用

GP新型双孔复合式高速进排气阀在水管道的运用上有着重要的影响与作用,可以有效地实现对水管道的进与出气的控制,从而控制水流量,文章在这个基础上展开对GP新型双孔复合式高速进排气阀特点与应用的探讨,旨在对其有进一步的认识,对于相关的运用提供参考。

排气式电子风表在提高旅客列车制动机试验减压速度中的应用

分析了旅客列车制动机试验尾车制动管减压速度低的原因,阐述了排气式电子风表提高尾车减压速度的工作原理,提出了使用一个高频开关电磁阀完成不同列车编组时各项制动试验所要求的减压速度的方法。

多电压复合驱动的高速开关阀性能研究

高速开关阀是数字液压技术的核心元件。高速开关阀的动态特性是决定数字液压技术响应速度和控制精度的关键。提出多电压复合驱动策略,通过预加载方法优化了高速开关阀启闭初始电流,并结合电流反馈和数字逻辑触发机制,实现了5个驱动电压的自适应切换,最大程度上确保了高速开关阀的快响应切换和低功耗驱动。理论分析探究了初始电流和驱动电压对高速开关阀动态特性的影响规律,并基于该规律得到了改善高速开关阀动态特性的方法。搭建了高速开关阀仿真模型,开展了动态性能试验,通过直接测试和间接测试两种方法对所提出的多电压复合驱动方法的有效性进行了验证。结果表明,相比较于双电压驱动方法,多电压复合驱动方法在不增大驱动电压的前提下,通过优化启闭初始电流,大幅提高了开关阀的响应速度,减少开启滞后时间66.7%、缩短关闭滞后时间87.5%,并能改善高速开关阀流量控制特性,将其流量线性范围扩大了17.1%,同时还降低热功率损耗64.8%,减小工作钢球压迫受力,延长高速开关阀使用寿命。