超高压系统的电控设计
设活塞从右极限位置开始工作压缩水,输出高压水经蓄能器由喷嘴射出,经过时间t1后活塞到达左极限位置,此时换向阀换向,在换向时间t2内蓄能器作为压力源向喷嘴供水,换向完毕后活塞开始从左极限位运动到右极限位置并输出高压水,从而形成一个工作循环。
当t≤t1时,蓄能器内流量连续性方程为
![i.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_0.jpg)
当t1tt1+t2时,电液换向阀换向过程中,水从蓄能器排出,其流量方程为
![j.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_1.jpg)
式中,t1为活塞行程时间,
![k.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_2.jpg)
![l.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_3.jpg)
![m.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_4.jpg)
高压水经过蓄能器时,蓄能器通过弹性变形储能。蓄能器膨胀过程中,其体积为
![n.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_5.jpg)
式中,ε为蓄能器径向弹性应变,
![o.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_6.jpg)
喷嘴作为换能器,它将水介质的压力能转换成具有高动能的水射流束。根据柏努利方程,水射流的出口速度方程为
![p.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131118/191297_2_7.jpg)
3 基于Smulink的超高压系统仿真
根据式(1)~式(10),利用Simulink提供可视化工具,建立Simulink仿真模型得出的仿真结果如图2~图3所示。
![](https://webstorage.eepw.com.cn/images/2014/m/wx.png)
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