2010年第1期（总219期）
文章编号：1006-2971(2010)01-0027-02
压缔机技术 Compressocs
利用MATLAB模拟气阀阀片的运动规律
季宝茹，邢万坤，王德（吉林化工学院，吉林吉林132022）
■使用维修
摘要：利用MatlabCUI模拟气阅阔片的运动规律，为压缩机环状阀的分析研究、优化设计提供必要的基础。
关键词：活塞压缩机；气阀；运动规律；MATLAB
中图分类号：TH457
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前言
文献标识码：B
rdh dg=y
活塞压缩机广泛应用于国民经济各工业领域，气阀是活塞压缩机的重要及关键部件之一，其性能优劣对活塞压缩机运行的可靠性与经济性有直接影响。优良的气阀既有较长周期的使用寿命，又有相对较小的流体阻力，因此，气阀设计对于压缩机设计是极为重要的。气阀设计的关键是气阀运动规律，即阀片运动规律曲线("]。目前主要采用的方法是在建立压缩机气阀运动规律数学模型的基础上，通过计算机进行模拟计算，然后进行实验验证(2}
MATLAB是一种集数值计算、符号计算和图形可视化3大基本功能于一体，功能强大、操作简单的以矩阵为基本编程单元的程序语言，而且Matlab的图形处理功能非常强大，尤其是其优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力，使其脱颖而出成为工程界理论分析和实验研究所必须掌握的技术工具之一。本文以压缩机气阀运动规律的仿真为例，在分析和研究往复压缩机气阀运动规律数学模型的基础上，利用 Matlab模拟气阀阀片的运动规律，为压缩机气阀的分析研究、优化设计提供必要的基础(3-4)
2主要依据及计算过程 2.1主要依据
描写气阀工作过程的数学模型，是由阀片的运动微分方程和气体流经气阀的流动微分方程组成的。本文以文献[5]建立的数学模型为主要依据，即采用Matlab对气阀运动规律的3阶常微分方程组求解，模拟气阀阅片的运动规律。如以进气阀为
例，盖侧气阀运动规律3阶常微分方程组(6)如下收稿日期：20090825
=[Gn(b -1) 1+G,h
+GR+ ZP(H + h)
dy de
=-[G,dsing + Gzsin28 +-
de 其中
G,h
Y1 + G,h
bG
I oG.-1Tl /(G, + Gscose + Ggsin"e)
G, = koV,/2 G, = kwV,A/4
G, = 2α,Nkπ d. /2Rk(ct, + 273)/(k - 1) G4 = wV,( + 0.5)
G, = - V,/2 G, =- wV,^/4
G, =(2a,d/(a,a,))2 Gs=(2ard.)/(a.a,)
G,= -M,2 Glo = 1/k
Gu = (k -1)/k G2 = a,P
2.2主要计算过程
上述闵片运动规律方程组按龙格－库塔法求解，主要计算过程见图1。
3
应用实例
本文利用Matlab按龙格-库塔法求解.模拟计
算了11ZA型空气压缩机的吸气阀和L-10/8型第-级盖侧进气阀的运动规律。已知计算参数见表 1并根据模拟结果画出模拟曲线见图2及图3。