通过工控机的数据采集系统,结合传感器技术、信号处理技术等,搭建设备建立气体压力、流量等参数的在线测量系统,实现对测控系统的调节和控制。首先,分别采集柔性夹爪在收缩和扩张时不同初始压力下的压力与流量;然后,通过SigmaPlot绘出柔性夹爪压力流量图,并对柔性夹爪流量压力输出特性进行分析;最后,计算其气动功率,研究能耗规律。结果表明对柔性夹爪进行收缩实验时,给定的初始压力与柔性夹爪产生的压力相差不大,气动功率损耗较小;对柔性夹爪进行扩张实验时,提供的初始压力通过真空发生器间接作用在柔性夹爪上,与柔性夹爪产生的压力相差较大,柔性夹爪达到规定压力时需要提供更大的初始压力;柔性夹爪收缩时比扩张时的气动功率损耗低。

气动技术的广泛应用促使高等教育需要培养更多合格的气动技术人才。在培养技术人才的过程中,气动技术的教学、实践与真正的工程项目需求存在差距,因此本文依据工程项目训练方法,结合气动技术的理论与实践课程的改革与实践,在对学生的气动技术知识的传授和实践工程应用能力的锻炼方面,力争纠正目前教学实践中遇到的问题,并采用先进有效的课程评价标准,锻炼学生的认知能力、动手能力和发现问题解决问题的能力,启发学生的创新精神,使学生在整体上把握现代气动技术的工程实践能力,成为优秀的气动理论与工程技术人员。

风能和太阳能等可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点,不能大规模接入电网。压缩空气储能作为大规模储能技术可以调节电网负荷,削峰填谷,解决上述问题。目前压缩空气储能系统的压缩空气都是在体积恒定的容器中储存,压缩空气在释放时经过减压阀节流减压至预定的较低压力,浪费了大量的有用能,导致系统效率低,压缩空气利用率低。等压压缩空气储能通过保持压缩空气在储存和释放时压力的恒定,解决系统效率低的问题。基于质量守恒和能量守恒定律,建立压缩空气的热力学模型,采用基于气-液相变的等压方法,系统效率提高了12.18%。

由于多数压缩空气系统都基于绝热压缩，大约有一半的电力被转化成了热量并耗散。由于压缩时空气的温度上升，并转化得到更多的热，使压缩效率降低。将微米级（19-38μm）水雾喷入压缩空气与之混合，吸收空气热量，降低压缩空气温度。在不同喷嘴有效直径产生的微米级水雾冷却压缩的条件下，仿真分析了空气温度、压力、压缩功及压缩效率的变化特性。计算并优化设计了水雾冷却准等温压缩的水雾临界能耗线和极值能耗线，为水雾冷却准等温压缩系统的设计提供了有效的判断标准。

液化空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气成液态,在电网负荷高峰期释放液化空气气化推动汽轮机发电的储能方式。由于液态空气的低温特性和压缩特性,其储存的能量包含冷能和膨胀能两部分能量。能量的组成和数量与气化压力p0有关。过去的液空能量转换装置仅仅利用了膨胀能,而忽略了冷能,这导致了其效率低下。热空气注入式能量转换装置提出了通过回收低温冷能提高发动机的效率。理论效率可以通过提高工作压力来提高。最后提出了寻求一个有效的方法同时利用膨胀能和冷能来提高液态空气储能系统的效率为未来液态空气储能研究的趋势。

由于液态空气的低温和压缩特性，其储存的能量包含冷能、膨胀能。能量的组成和数量与气化压力的大小有关。过去的全开环气动发动机仅仅利用了膨胀能，而忽略了冷能，这导致发动机效率低。液态空气驱动的半开半闲循环发动机，充分利用膨胀能和冷能采提高效率。开环和闭环的权重比是影响发动机效率的一个重要因素。

压缩空气广泛应用于工业生产，但产生压缩空气的效率不高，成为气动系统效率低的主要原因。应用喷雾直接冷却压缩空气以降低压缩能耗，提高气动系统效率，达到节能减排的目的。分析了空气压缩方式、压缩机空气入口温度、喷雾颗粒和不同比体积对压缩机能耗和节能效率的影响。通过计算分析，在喷雾比体积下，采用喷雾直接冷却压缩空气，节能效率最高能达到38．8％，喷雾冷却压缩空气为压缩空气节能提供了一种有效的方式。

压缩空气储能（CAES）是一种大规模储能技术,可以用于调节城市电力供需,缓解用电高峰电力短缺,减少电网容量建设。目前,储能技术逐渐开始应用于城市,当电价下降时,采用电池储存电力,价格上升时,释放电力,利用峰谷电价差实现盈利。与电池相比,CAES容量大（100 MWh,电池小于10 MWh）、环保（无重金属污染）,使用寿命长。但由于储能效率过低,通过电价差盈利空间小,投资回收期长是限制其商业应用的重要因素之一。目前,多数压缩空气储能系统都基于绝热压缩,大约有一半的电力被转化成了热量并耗散。由于压缩时空气的温度上升,导致压缩功增加,并转化得到更多的热。许多研究聚焦在增强压缩空气的散热来达到等温压缩。本研究提出将微米级（10～100μm）水雾喷入压缩空气与之混合,吸收压缩热,降低压缩空气温度,以实现等温。通过实验对压缩空气压力,...

将电学中的脉宽调制的方法引入到气动系统的流量控制作为降低能耗的手段并已由试验验证将间歇供气方式应用于气动喷嘴吹除杂质颗粒较连续供气方式更节能。提出一种为气动喷嘴提供间歇气流的自振荡机构。该机构采用阀式结构并以弹簧振子机构为基础为使阀芯在弹簧力的作用下做周期振动用压缩气体作用在阀芯上产生推力克服摩擦力并从理论上分析稳定的周期振动产生的机理振幅大小受到阀腔充放气基准时间的影响当基准时间短时振幅变小甚至不能稳定振动。通过设计弹簧的弹性系数和阀开口的位置产生不同频率和占空比的间歇气流。通过仿真对振荡产生的机理做出研究通过试验验证仿真结果试验结果与仿真结果吻合。分析阀口打开过程中以及全开时气体压力损失的机理并结合试验数据计算本机构的效率为9%。

气动元器件通用特性测试平台以当前最新国际标准为基准，以企业研发需求为向导，采用开放式的结构设计，可以根据测试需求自由选择通道，实现元器件测试的多功能共享，能够完成各种主要气动元件的基本性能测试。该测试平台结构合理，通用性强，为气动元器件的测试提供新的手段。