为解决传统气动技术课程所存在的教学内容单一、教学方式陈旧、实践内容较少等问题,本文提出基于学科交叉的气动技术课程综合实践教学改革思路。分析当前开展学科交叉的气动课程的可行性及意义,介绍北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院开展的学科交叉的气动技术课程综合实践教学方法综合实践教学改革的成效。

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。

0前言 由于伺服电动机、步进电动机等电气伺服驱动机构在工业现场的日益普及，气动伺服系统通常仅限于在高湿度、强磁场、要求防爆等恶劣环境下使用。近些年，由于空气的柔软性以及使用中不产生热和磁场等优点被重新认识，半导体精密制造中光刻机用的减振台、医疗仪器、康复设备上开始出现气动伺服系统的身影，并有逐步扩大的趋势。

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。

随着环境问题的日益严重，气动发动机作为一种清洁能源的动力装置而逐渐被人们所关注。然而，能量利用效率低和输出功率低已经严重影响了气动发动机的发展。分析了气动发动机工作过程中的能量损失，并在此基础上提出了一种多气阀的新型气动发动机机构。建立了气动发动机工作过程数学模型。为了验证模型的准确性，搭建实验平台对气动发动机进行实验研究。通过误差与进气压力和曲轴转速之间的关系对所建立的模型进行修正，得到精确的气动发动机工作过程的数学模型。在此模型的基础上得到多气阀气动发动机的扭矩和能量利用效率特性。结果显示，在同样的结构参数下，进气压力为2MPa时，相比单进气和排气的气动发动机机构，多气阀气动发动机气输出扭矩提高了26．2-41．9N·m，能量效率提高了8％～10％。

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,...

随着能源和环境问题日益严重，基于气液转换器的气动汽车逐渐被关注。然而，以压缩空气为动力来源的气液转换器在工作时能量效率低下，直接影响了气动汽车的发展。设计了一种驱动气动汽车的气液转换器系统，建立数学模型，对气液转换器的工作过程进行仿真，分析了关键结构参数对该系统能效的影响。并搭建基于此气液转换器的汽车动力系统实验平台进行验证，得到优化系统能效的方法，结果表明：当输入压力在0.5~0.55 MPa之间变动时，或者活塞的有效面积比为4~6之间，系统的效率将会超过30%。活塞行程对效率的影响小，随着活塞行程的变化，效率保持在30%几乎不变；活塞行程对输出功率影响大，活塞行程增加时，输出功率下降；输入压力和活塞有效面积比增加时，输出功率也会增加。结果表明：为气液转换器的结构设计和性能优化提供了...

针对间歇性大流量用气设备引起的气动系统管网压力大范围波动的问题,对传统空气压缩机群控制方法进行优化,提出一种适用于间歇性大流量用气工况的空气压缩机群控制方法;该方法把大流量用气设备的开启信号作为备用空气压缩机的启动信号之一,当某支路大流量用气设备开启时迅速启动备用空气压缩机,以补偿整个气动系统的压力损失;最后搭建试验台进行试验对比研究。试验结果表明：在间歇性大流量用气工况下,该方法能够有效的缩短备用空气压缩机的响应时间,提高气动管网的最低压力,减小气动管网的压力波动范围。

目前市场上的热泵能效比（COP）为3～4，与其理论值还有很大的差别，该文通过实验计算出热泵循环过程中各环节有效能的损失，得出膨胀阀处有效能损失在系统总有效能损失中占比，并针对膨胀处的能量损失设计了一种马达机构替代膨胀阀。