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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
随着能源需求量不断攀升而自给量日渐降低，我国能源形势日益严峻。空压机作为重要的工业耗能设备，2007年耗电高达2000亿度，约占全国总耗电量的6%。压缩空气系统由于效率低、浪费严重，对其进行节能优化势在必行。采用局部增压的方法，降低空压机的输出压力是压缩空气系统节能技术体系重要的组成部分，具有重要的节能效果。目前常见的压缩空气增压技术由于输出流量小、效率低，限制着其在工业现场的推广应用。为了提高压缩空气局部增压技术及装置的输出流量及效率，满足工业现场的需要，本文提出一种能够有效利用驱动腔膨胀能的增压技术，经研究确定该技术具有输出流量大、效率高的特点，具有较好的推广前景，为气动系统节能提供了重要的技术支持。本文的研究工作从分析常用的输入减压式增压器（Input Pressure Reduced Booster，简称IPR增压器）工作特性开始，研究内容主要包括如下几个方面：1、在IPR增压器的结构分析及工作原理研究基础之上，引入气动功率的概念，对IPR增压器不同工作阶段的能量损失进行无因次化研究，揭示了IPR增压器能量损失机理及规律。在此基础上，提出了膨胀能利用式增压器（Expansion Energy Used Booster，简称EEU增压器）的设计方案，利用现有的较为成熟的气动元器件，组装制作EEU增压器样机。2、建立了增压器工作过程的数学模型，并进行仿真研究，分析了活塞的作动特性以及各腔室内空气状态的变化特性，并揭示了EEU增压器的工作性能优于IPR增压器的工作机理。基于虚拟仪器技术，对两类增压器的输出流量特性进行实验研究，验证了所建数学模型的准确性，并得出：EEU增压器在最佳工作状态下，其输出流量与IPR增压器的输出流量均随着增压器比的增大而减小，EEU增压器的输出流量约为IPR增压器输出流量的1.4-4倍；在相同的输入压力时，为输出相同压力、相同流量的压缩空气，EEU增压器的功率效率比IPR增压器的功率效率大11%。3、选择适当的基准量，对原数学模型进行无因次化，并对无因次化的数学模型进行模拟仿真研究，分析了各无因次参数对增压器工作特性的影响程度，得出：增压器的无因次平均输出流量、功率效率主要受到无因次活塞设定行程、无因次输出压力、无因次驱动腔活塞面积的影响，其它无因次参数的影响可以省略。4、研究了无因次活塞设定行程、无因次输出压力、无因次驱动腔活塞面积对增压器的无因次输出流量、功率效率的影响，确定各无因次参数的最优值。以大的输出流量及高的工作效率为原则，确定了增压器的优化方法。最后，根据研究确定的优化方案对增压器样机进行结构参数、工作参数优化，通过模拟仿真及实验研究验证了优化方案的准确性。5、对由增压器、气罐、管道、吸振器组成局部增压气动系统进行优化研究，揭示了气罐容积，管道长度、内径，排气口有效截面积、吸振器容积以及吸振器接入位置等参数对压缩空气压力脉动及压损影响，最后提出了该局部增压气动系统的优化原则为：在允许的情况下，应尽量增加气罐的容积、降低气罐的输出压力，适当增大管道内径、缩短管道长度，尽量增加吸振器的容积以及增加其上游管道的长度；在保证输出压力波幅在一定范围内时，应适当降低上游管道的输入压力脉动频率。 |
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发表于 2022-5-16 15:04:04
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