液压气动与密封2008年第4期.pdf

液压气动与密封年第期
/2008 4
现代气动技术理论与实践
第九讲院等温容器
蔡茂林
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京
渊袁 100083冤
中图分类号文献标识码院文章编号院
院TQ533 B 1008-0813渊2008冤04-0090-04
p 空气压力
前言要要要遥
0 根据式进出等温容器的瞬时空气质量流量与
气罐大直径管道等气体容腔在气动系统中广泛渊1冤袁
尧容器内压力的时间微分值成正比由于压力的测量比
存在这些气体容腔除可储存压缩空气能量从而使所遥
袁流量的测量远远容易特别是在能高频响地测量非定
需空气压缩机排气量减小以外还可作为缓冲器来平袁
袁常流量的流量计还没有的现在这种间接测量法非常
抑系统中的压力波动但如本讲座第三讲固定容器的袁
遥野有用而且直接测量压力微分值的压力微分计的开发
充放气所述向空的容器充气或从空的容器放气的时遥袁
冶袁也取得了很大的进展[2] 这样就不需对测得的压力数
候容器内的空气温度会激烈变化甚至会在短时间内遥袁
袁据进行复杂的微分滤波处理
变化由于精确地把握实际的传热非常困难空气遥
50益遥袁 等温原理
温度变化的预测计算而变得异常难以处理因此在
尧遥袁对容器进行等温化处理就是将等温材料填入普
气动系统的理论解析中气体状态变化多按易于处理袁
袁通容器[1] 从传热学的角度对填充的等温材料具有如
的等温或绝热过程来处理遥袁
遥下的要求
等温容器是日本东京工业大学香川利春教授于院
等温材料与空气间的热传递面积充分大
年提出无论是充气还是放气时容器内空气温度渊1冤曰
1995 袁容器内等温材料的热容量远远大于空气
都基本不变化的一种特殊容器[1] 由于利用该容器的等渊2冤遥
遥要满足以上两点要求等温材料只能是非常细的
温性质可以非常容易地精密地产生和测量非定常流袁
袁尧金属丝考虑到耐腐蚀性以及柔韧性通常等温材料
量所以该容器在流量测量领域得到了非常广泛的应遥袁袁
袁采用铜线铜线越细传热面积越大铜线与空气间的
用遥袁袁
遥传热也越快但实验表明铜线直径低于时铜线
本讲先说明等温容器的工作原理及其等温特性袁 20滋m 袁
袁容易断裂并随空气一起流出容器外进入到电磁阀等
随后详细介绍其在非定常流量测量非定常流量产生袁
尧元器件中以致难于使用所以实际应用中等温材料一
中的应用袁遥
遥般都是采用直径的铜线
20耀50滋m 遥
什么是等温容器表是现在使用最为广泛的直径铜线的等
1 1 50滋m
等温化的有利性温化参数
遥
如果容器内空气温度一定对空气的状态方程式基于以上分析等温材料由于自身热容量相对容器
袁袁
pV mR兹进行全微分可得内空气的热容量很大空气状态变化时的放热或吸热对
= 院袁
m V p 其温度影响很小而且其与空气的热交换面积很大两
G= d d 遥袁袁
t = R兹 t 渊1冤者间热交换非常充分迅速所以容器内空气温度基本可
d d 袁
式中 G 空气质量流量保持与铜线基本一致空气温度变动得到了有效抑制
要要要曰袁遥
m 空气质量表 1 铜线等温化相关参数的计算例
要要要