● 摘要
气动技术以其经济、节能、无污染等优点而广泛应用于工业产业中。然而气动管道系统由于各种原因存在气流脉动或振动现象，这给工业生产带来了一定的损失和隐患。因此，研究气动管道系统脉动及振动特性不仅具有重要的实际意义，而且具有明显的经济效益。 传统模型将气体视为非压缩性流体，因而当管系内的振幅较大时存在很大误差；基于一维非定常气流理论，本文采用了一种考虑管壁与气体间传热的分布参数模型，运用逆风差分格式对它离散化，并进行了气流传输及管道振动的数值仿真。 分析了气动管道系统振动的原因，指出气流脉动和共振是引起管道振动的两个最主要的因素；从气柱系统和管道结构两个方面论述了管道振动特性的主要内容，通过不同频率下的数值仿真佐证了气柱固有频率计算的有关结论。 从理论分析和工程应用两个角度分析总结了管道气流的减振措施，给出了孔板消振的仿真算例。为了再现气动管道系统的振动现象进行了相关的实验，实验结果与数值仿真基本一致。 在分析气体流量测量现状的基础上，提出了利用压差求解一维非定常气流体积流量的一种线性近似方法。通过将其与模型求解法、压损公式法的仿真对比表明：该方法比压损公式法更接近于模型求解法的结果。该方法简单易行且不毁坏管道结构，在气动节能及流量控制等领域将会有一定的应用前景，因而具有十分重要的现实意义。