本文選題：熱力學(xué)理論 + 嗾　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：隨著世界范圍內(nèi)工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,溫室效應(yīng)和能源危機日趨嚴(yán)重,以低能耗、低污染為目標(biāo)的低碳制造已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的必然需求。如何提高量大、面廣、能耗高的液壓機產(chǎn)業(yè)能量利用效率是低碳制造的一項重要內(nèi)容。本文在國家自然科學(xué)基金重點項目的支持下,結(jié)合熱力學(xué)基礎(chǔ)理論,對液壓機系統(tǒng)的能量耗散為何會產(chǎn)生、能量耗散分布如何量化、能量耗散過程如何控制等問題進行了深入探討,完成的主要研究工作及成果總結(jié)如下：1)分析了能量在轉(zhuǎn)換過程的不等價性和傳統(tǒng)“炯”概念的局限性,提出了狹義“(?)”的概念,揭示了非熱機領(lǐng)域能量損失的本質(zhì)；基于熱力學(xué)經(jīng)典熱機系統(tǒng)的理論效率分析方法,建立了一般能量系統(tǒng)理論最高效率計算通式,提出了基于熱力學(xué)理論的能量系統(tǒng)分析方法及能效提升策略。2)基于熱力學(xué)理論的能量系統(tǒng)分析方法提取了液壓機系統(tǒng)能量要素,提出了基于能量轉(zhuǎn)化特征的能量要素歸類劃分方法；研究了液壓機系統(tǒng)單元的能量耗散量特性,其中突出成果在于實現(xiàn)了三相異步電動機與柱塞泵的能量耗散量化分析,并與廠家所提供的實驗數(shù)據(jù)進行了對比分析,驗證了模型的有效性,彌補了技術(shù)手冊在該方面的空白。在此基礎(chǔ)上,搭建了液壓機服役過程的能量流分析模型,提出了液壓機能量流分析步驟,該方法不僅可用于評價系統(tǒng)用能現(xiàn)狀,更能對液壓機系統(tǒng)的節(jié)能潛力進行預(yù)估。3)分析了成形加工的負(fù)載特性與液壓機系統(tǒng)的驅(qū)動特性,基于熱力學(xué)理論的能量系統(tǒng)能效提升策略提出了全局能量匹配控制方法與局部能力匹配控制方法,分別解決了液壓機承受時序負(fù)載的過程中所產(chǎn)生的負(fù)載與系統(tǒng)額定功率不匹配(裝機功率遠(yuǎn)超過載荷需求功率、高比例待機時間)和負(fù)載與電機泵組額定功率不匹配(流量過剩、壓力過剩,以及低效率區(qū)域運行)的問題。4)以某公司RZU2000快速薄板深拉伸液壓機為例,基于液壓機系統(tǒng)的能量耗散特性量化表征方法,獲取了其主傳動系統(tǒng)在服役過程的能量損耗分布,全面評價了該臺液壓機的整體用能情況；基于面向時序負(fù)載的液壓機系統(tǒng)能量匹配控制方法,研究了由六臺RZU2000所組成的液壓機組的物理架構(gòu)模型和時間協(xié)調(diào)機制,探討面向時序負(fù)載的液壓機系統(tǒng)能量匹配控制的節(jié)能潛力,為今后設(shè)計人員開展液壓機系統(tǒng)設(shè)計與能量優(yōu)化提供了新思路。
[Abstract]:With the rapid development of industrial technology in the world, Greenhouse Effect and energy crisis are becoming more and more serious. Low carbon manufacturing, which aims at low energy consumption and low pollution, has become an inevitable demand for the development of manufacturing industry. How to improve the energy utilization efficiency of hydraulic press industry with large quantity, wide range and high energy consumption is an important content of low carbon manufacturing. With the support of the key projects of the National Natural Science Foundation and the basic theory of thermodynamics, this paper quantifies the energy dissipation of hydraulic press system and how to quantify the energy dissipation distribution. The main research work and results are summarized as follows: 1) the inequivalence of energy in the conversion process and the limitation of the traditional concept of "Jiong" are analyzed, and the narrow sense of "jiong" is put forward. Based on the theoretical efficiency analysis method of thermodynamics classical heat engine system, a general formula for calculating the maximum efficiency of general energy system theory is established. The energy system analysis method based on thermodynamics theory and the energy efficiency promotion strategy. 2) the energy system analysis method based on thermodynamics theory is proposed to extract the energy elements of hydraulic press system. In this paper, a method of classifying and dividing energy elements based on the characteristics of energy conversion is proposed, and the energy dissipation characteristics of hydraulic press system unit are studied. The outstanding result lies in the realization of quantitative analysis of energy dissipation between three-phase asynchronous motor and piston pump. Compared with the experimental data provided by the manufacturer, the validity of the model is verified and the gap in the technical manual is made up. On this basis, the energy flow analysis model of hydraulic press service process is built, and the analysis steps of hydraulic press energy flow are put forward. This method can not only be used to evaluate the current situation of system energy use. The energy saving potential of hydraulic press system can be estimated more. 3) the load characteristics of forming process and the driving characteristics of hydraulic press system are analyzed. Based on thermodynamics theory, the global energy matching control method and the local ability matching control method are proposed. The mismatch between the load produced by the hydraulic press and the rated power of the system during the process of the hydraulic press bearing the sequential load is solved respectively (the installed power is far more than the load required power, The problem of high ratio standby time) and mismatch of load to rated power of motor pump group (excess flow, excess pressure, and low efficiency area operation). Take a company RZU2000 rapid sheet deep drawing hydraulic press as an example. Based on the quantitative characterization of the energy dissipation characteristics of the hydraulic press system, the energy loss distribution of the main drive system in the service process is obtained, and the overall energy consumption of the hydraulic press is comprehensively evaluated. Based on the energy matching control method of hydraulic press system oriented to time series load, the physical structure model and time coordination mechanism of hydraulic unit composed of six RZU2000 are studied. This paper discusses the energy saving potential of energy matching control of hydraulic press system facing time sequence load, and provides a new idea for designers to design hydraulic press system and optimize energy in the future.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH137

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李以農(nóng),聞邦椿,顏云輝,江鐘偉,長男征二;一維構(gòu)件中的波傳播模型及其在結(jié)點的能量耗散[J];東北大學(xué)學(xué)報;1999年03期

2 李金波;何立東;;蜂窩密封流場旋渦能量耗散的數(shù)值研究[J];中國電機工程學(xué)報;2007年32期

3 朱維申,程峰;能量耗散本構(gòu)模型及其在三峽船閘高邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2000年03期

4 郭宓;戴振東;;基于一維彈簧振子模型的摩擦能量耗散機制的研究[J];機械制造與自動化;2009年06期

5 朱澤奇;盛謙;肖培偉;劉繼國;;巖石卸圍壓破壞過程的能量耗散分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2011年S1期

6 袁常青,趙同軍,劉金偉,展永;有關(guān)系統(tǒng)能量耗散運動的功率譜分析[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2005年04期

7 尹土兵;李夕兵;葉洲元;宮鳳強;周子龍;;溫 壓耦合及動力擾動下巖石破碎的能量耗散[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2013年06期

8 曾祥欽;再議ΔS_系+ΔS_環(huán)≥0不能判斷過程方向[J];貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1999年03期

9 徐靖南，陶震宇;開挖次數(shù)對圍巖能量耗散之影響[J];地下空間;1995年02期

10 安豐江;吳成;王寧飛;;水下爆炸能量耗散特性分析研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2011年04期

相關(guān)會議論文 前5條

1 朱震剛;郭麗君;尚淑英;;能量耗散技術(shù)探索液態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新進展[A];第八屆全國內(nèi)耗與力學(xué)譜會議論文集[C];2006年

2 張宏劍;劉才山;;球盤多點碰撞系統(tǒng)實驗研究與應(yīng)用[A];第七屆全國多體系統(tǒng)動力學(xué)暨第二屆全國航天動力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會議會議論文集[C];2011年

3 蘇衛(wèi)東;;液體暫態(tài)流動過程中能量耗散的特性[A];北京力學(xué)會第15屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2009年

4 姚立寧;何軍擁;張偉彪;李為潔;;纖維編織物混凝土能量耗散研究[A];工業(yè)建筑（2009·增刊）——第六屆全國FRP學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

5 賈麗斯;陳棟;盤薇;薛郁;;道路瓶頸處交通擁堵的能量耗散的研究[A];第十三屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十六屆全國水動力學(xué)研討會論文集——B水動力學(xué)基礎(chǔ)[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 趙凱;液壓機系統(tǒng)能量耗散的量化表征及節(jié)能控制方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

2 李斌;基于能量耗散的金屬疲勞損傷表征及壽命預(yù)測[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

3 王偉;基于能量耗散原理的土與結(jié)構(gòu)接觸面模型研究及應(yīng)用[D];河海大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李娜;基于能量耗散理論的疲勞試驗研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

2 井曉茹;基于符號轉(zhuǎn)移熵和平均能量耗散的睡眠分期分析[D];南京郵電大學(xué);2012年

，

本文編號：1836855