氣動系統的基礎特性與計算

《氣動系統的基礎特性與計算》是2022年機械工業出版社出版的圖書，作者是許未晴、蔡茂林、石岩。

基本介紹

• 中文名：氣動系統的基礎特性與計算
• 作者：許未晴、蔡茂林、石岩
• 出版時間：2022年3月
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN： 9787111699088
• 類別：圖書>工業技術>機械/儀表工業>機械學（機械設計基礎理論）
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝-膠訂

內容簡介

本書介紹了氣動技術的發展現狀、套用領域及特點，講解了空氣的基本性質、熱力學和流體力學的基本理論和基本方程，並套用所述基礎理論，分析了氣動系統的三個基本特性：流量特性、容腔充放氣特性和管道內的流動特性，闡述了氣動系統特性分析的基本方法，並介紹了實現動力輸出的基本和普遍的氣缸驅動系統特性，壓力調節閥、比例閥與伺服閥等的工作特性以及氣動伺服系統與數字控制及作者所在課題組新的研究進展，包括氣動功率和等溫容器。

本書可供從事氣動工作的工程技術人員使用，也可用作高等院校流體傳動與控制專業的教材。

圖書目錄

前言

第1章緒論1

1.1氣動技術的簡介1

1.2氣動技術的歷史1

1.3氣動技術的現狀3

1.3.1套用的分類3

1.3.2市場4

1.3.3主要的技術指標5

1.4氣動技術的特點5

1.4.1優點5

1.4.2缺點6

1.4.3與其他傳動方式的比較6

1.5典型的氣動系統及其套用7

1.5.1氣動點焊7

1.5.2非接觸搬運8

1.5.3氣力輸送9

1.5.4氣動工具10

1.5.5壓縮空氣儲能11

1.6學習本書的目的12

第2章空氣的基本性質14

2.1空氣的組成14

2.2空氣的狀態表示15

2.2.1壓力15

2.2.2溫度17

2.2.3體積17

2.2.4基準狀態與標準狀態17

2.3空氣的質量和密度19

2.4空氣中的水分19

2.4.1飽和水蒸氣和飽和水蒸氣壓19

2.4.2濕度與相對濕度20

2.4.3水蒸氣的凝結21

2.5空氣的黏度23

第3章氣動系統中的熱力學26

3.1狀態方程26

3.1.1波義耳定律26

3.1.2查理定律27

3.1.3比熱容28

3.1.4熱力學定律29

3.2氣體的能量30

3.3氣體的狀態變化32

3.3.1等壓變化32

3.3.2等容變化32

3.3.3等溫變化32

3.3.4絕熱變化33

3.3.5多變變化33

第4章氣動系統中的流體力學34

4.1流體運動的描述34

4.1.1流線（歐拉法）與跡線（拉格朗日法）34

4.1.2定常與非定常35

4.1.3層流與湍流35

4.1.4可壓縮流體與不可壓縮流體35

4.2質量連續方程36

4.3動量方程（歐拉方程）37

4.4能量方程（伯努利方程）37

第5章流量特性39

5.1流量的定義39

5.2小孔的流量特性41

5.3流量特性的表示46

5.4有效截面積（Se）表示的流量特性47

5.4.1有效截面積Se值的測量公式47

5.4.2聲速放氣法48

5.5聲速流導（C）表示的流量特性49

5.5.1臨界壓力比的變化49

5.5.2流量表示式50

5.5.3聲速流導C值與臨界壓力比b值的測量方法51

5.6Cv值、Kv值和A值52

5.6.1Cv值和Kv值52

5.6.2A值53

5.6.3Cv值與C值的換算53

5.7管道的流量特性54

5.8ISO 6358修訂56

第6章容腔充放氣57

6.1基本方程57

6.1.1壓力微分方程式（狀態方程）58

6.1.2溫度微分方程式（能量方程）58

6.1.3多變過程（包含等溫過程和絕熱過程）方程式59

6.2無因次方程62

6.2.1基準量62

6.2.2無因次數學模型63

6.2.3無因次壓力與溫度的回響65

6.3容腔內平均溫度的測量法——止停法67

第7章氣動功率69

7.1空氣消耗量69

7.2壓縮空氣的能量——焓71

7.3壓縮空氣的相對能量——有效能72

7.3.1氣動系統中的能量轉換72

7.3.2空氣的壓縮與做功72

7.4氣動功率74

7.4.1定義74

7.4.2構成75

7.4.3溫度的影響76

7.4.4動能的影響78

7.5損失分析78

7.5.1氣動功率的損失因素78

7.5.2氣動系統的系統損失79

第8章管道內的流動82

8.1分布參數的動態模型83

8.2方程的離散化85

8.2.1差分格式85

8.2.2差分方程86

8.3數值計算例及其步驟89

8.3.1數值計算例89

8.3.2數值計算流程圖90

8.3.3數值計算結果90

第9章氣缸驅動系統的特性94

9.1速度控制迴路94

9.2排氣節流迴路95

9.2.1基礎方程式96

9.2.2氣缸速度的收斂特性97

9.2.3無因次參數與無因次回響98

9.2.4能量分配101

第10章壓力調節閥102

10.1減壓閥的工作原理與特性103

10.1.1工作原理103

10.1.2流量特性104

10.1.3壓力特性105

10.2直動型與先導型減壓閥107

10.2.1直動型減壓閥107

10.2.2先導型減壓閥110

10.3帶容腔負載減壓閥的壓力回響112

10.4增壓閥的工作原理與特性113

10.4.1工作原理113

10.4.2流量特性、壓力特性與充氣特性114

第11章比例閥與電/氣伺服閥117

11.1比例控制閥118

11.1.1流量比例控制閥118

11.1.2壓力比例控制閥119

11.1.3特性表示120

11.2噴嘴擋板型伺服閥121

11.2.1分類及工作原理121

11.2.2噴嘴機構的特性解析123

第12章氣動伺服系統與數字控制125

12.1氣動伺服系統的分類126

12.2空氣容腔內壓力控制127

12.2.1基礎方程式與控制方框圖127

12.2.2溫度變化對控制的影響129

12.3氣缸的定位控制130

12.4使用高速開關閥的數字控制130

第13章等溫容器133

13.1什麼是等溫容器133

13.1.1等溫化的有利性133

13.1.2等溫原理134

13.1.3等溫性能134

13.2等溫容器的套用136

13.2.1流量特性的測量136

13.2.2空氣消耗量的測量137

13.2.3非定常流量的產生139

參考文獻141