卡特彼勒油气田动力系统

应用有效能分析方法，对气动汽车动力系统主要环节的有效能消耗进行了分析，通过仿真计算，得到各环节的能耗值。分析结果表明：节流减压有效 能损耗约占50%；吸热量很小的情况下，动力系统的输出的机械能只占总能量的20%左右，而按理想等温膨胀，输出的机械能可以达到总能量的40%。

气动动力系统气动汽车动力系统有效能分析

有效能 (火用 ) 是在给定的环境条件下任何形态的能量最大限度能够转变为有用功的那部分能量，代表着能量中量和质统一的部分。有效能分析法的本质是结合热力学第一定律和第二定律，从能量的数量和质量相结合的角度出发，分析揭示能量中的有效能的转换、传递、利用和损失的情况。采用有效能分析方法对气动汽车动力系统进行分析，可以正确、全面地评价系统能源利用率，对节能潜力做出正确的判断，根据有效能损失的原因找出节能的正确措施，提高动力系统的能量利用率。

工作过程如下：气源中的高压空气通过节流阀减压至发动机的进气压力，作为发动机的进气，在发动机中膨胀，压力能转化为机械能，对外输出机械功，在工作循环结束时以一定残余压力排放至大气。

从有效能的角度分析，气动汽车动力系统的能量来自于车载储气瓶中高压空气的有效能。系统工作过程中，一部分通过发动机膨胀做功转化为汽车的驱动力得到有效利用，其余则在动力系统的各个环节损失掉。有效能损失的环节包括：高压气体通过气动管路时气体与管壁摩擦引起的有效能损失；气体通过减压阀节流减压过程中的有效能损失；气体在发动机内膨胀做功过程中的有效能损失，包括泄漏损失、热力过程不可逆损失、尾气排放损失等。其中，气体与管壁摩擦引起的有效能损失很少，且与具体的结构有关。

气动动力系统动力系统能效分析

气动汽车的工作过程实质上是高压气体的减压过程：压力为p₁的高压空气经过减压阀节流减压到发动机的进气压力 (p₂ )，在气缸内膨胀对外输出能量，最后以压力为p_g的尾气排放出去。

气动动力系统气动发动机工作过程的有效能消耗

气动发动机在工作过程中难免存在一定的泄漏，因此气动发动机工作过程属于变质量热力过程，应该用变质量热力学进行分析：根据变质量热力过程热力学基本关系式，推导出过程方程，引入过程多变指数，可以得到有漏气膨胀过程中参数变化规律及输出功量的表达式。

气动动力系统动力系统能效分析计算示例

由的分析可以定量计算各环节有效能消耗的情况。例如，取p₁=30MPa，p₂=2.0MPa，p_a=0.2MPa，p₀=0.1MPa，T₀=300K，漏气系数ξ=0.1，空气绝热指数k为1.4，空气气体常数R为0.287kJ/(kg K)，节流损失引起的有效能损失占很大一部分比重，约为48%。在吸热量很小的情况下，动力系统输出的机械能只占总能量的20%左右。而按理想等温膨胀 (T_g=T₀，n=1- k)，则可以达到40%左右。不同吸热量的情况下，发动机的输出功变化曲线。可以看到，随着吸热量的增加，发动机的输出功接近线性增加。因此，设计气动发动机时，应加强膨胀过程中气体的吸热，使其尽可能接近等温膨胀，增加发动机输出功。

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385C是卡特彼勒85吨大型液压挖掘机,具备正铲和反铲两种工作模式，主要用于矿山等石方工程。

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