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1、液壓氣動(dòng)與密~／2012年第ll期文丘里管式乳化液濃度配比裝置誤差分析李偉，張力，車鵬(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院，北京100083)摘要：該文介紹了目前礦用乳化液的重要性，文丘里管配比法作為目前較常用的方法，本身存在著一定的配比準(zhǔn)確性問題，本文通過理論分析，運(yùn)用Matlab進(jìn)行軟件仿真，對(duì)文丘里管式乳化液濃度配比裝置的主要誤差原因進(jìn)行分析，并提出減小該誤差的方案。關(guān)鍵詞：文丘里管；乳化液；濃度；誤差分析中圖分類號(hào)：TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—0813(2012)ll一0062—0
2、2ErrorAnalysisontheVenturiDeviceofConcentrationMatchingDeviceofCompoundingEmulsionLIWei，ZHANGLi，CHE(SchoolofMechanicalElectronic&InformationEngineering．ChinaUniversityofMiningandTechn0l0gy(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Thispaperthroughtheoreticalana
3、lysisandMatlabsoftwaresimulation，analyzedtheerroroftheventurideviceofconcentrationmatchingdeviceofcompoundingemulsion．Andproposedaprogramofreducingtheerror．Keywords：venture；emulsion；concentration；eroranalysis0引言區(qū)，進(jìn)而和水混合形成乳化液。工作原理如圖1所示。文丘里式乳化液配比法是目前比較常用的配比方乳
4、化液法，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但是配比濃度的準(zhǔn)確性較差，本文就其配比過程中存在的誤差進(jìn)行了分析，得出了造成誤差的主要因素，并提出改進(jìn)方案。1乳化液質(zhì)量的重要性圖1文丘里式配比法的吸i匝原理目前，煤礦綜采工作面多采用液壓支架和液壓支取漸縮管人口處通流面作為I，此時(shí)水流壓力為P，柱，液壓支架和液壓支柱采用的工作液一般為3％～5％流速為．，經(jīng)漸縮管后進(jìn)入中問喉管，喉管處通流面作的乳化油和97％95％的水配制成的乳化液。其濃度對(duì)為Ⅱ，其壓力為P，流速為，水的密度為P。設(shè)基準(zhǔn)面液壓支架的性能和壽命有很大影響。濃度
5、過高，會(huì)使乳化油的消耗量增加，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加；濃度過在孑L的中心，液體為穩(wěn)定流動(dòng)，壓力損失忽略不計(jì)，供水低，會(huì)縮短設(shè)備使用壽命，容易引起液壓系統(tǒng)發(fā)生故流量Q不變。障。因此人們對(duì)乳化液配制的關(guān)注度越來越高，對(duì)配比質(zhì)量也提出了更高的要求。根據(jù)伯努利方程：pg+zg=等pg+￡g22，、2文丘里式配比法的吸液原理可得出：p2。+(1)乳化油流經(jīng)漸縮管時(shí)，雖流量不變，但由于面積減根據(jù)流量的連續(xù)性原理：Q。=Q=Q小其速度必然會(huì)增加，根據(jù)伯努利方程可知乳化油的壓式中Q。、Q——通流面I、Ⅱ處的流量。力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
6、，從而壓力降低，當(dāng)壓力低于大氣壓時(shí)可得到：通流面I處的流速為／"1：會(huì)形成負(fù)壓，在大氣壓的作用下乳化油會(huì)被吸入負(fù)壓-rrd收稿日期：2012-03—29通流面1I處的流速為’=,l'rd2作者簡(jiǎn)介：李偉(1987一)．男，安徽含山人，在讀碩士，主要從事機(jī)械電子工程的科研。式中d．，d2——通流面I、Ⅱ處的直徑。62HvdraulicsPneumatics&Seals／No．11．20l2將．，代入(1)式得：＼"rrd一"rrd￡￡．／＼，』P2一I-I-————一．。P_p。I+——．。P(L2Z)'ITd
7、．當(dāng)Q、d不變時(shí)，P隨著d的變化而變化，根據(jù)文丘流量L·min里管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在漸縮El處直徑不斷減小，因此P，逐圈2P2-Q曲線圖3Q'-H曲線漸減小，當(dāng)P，小于大氣壓時(shí)，會(huì)在管內(nèi)形成負(fù)壓，乳化油由圖4可以看出．乳化油的流量Q隨著乳化油液箱內(nèi)的油液就會(huì)被吸人管內(nèi)，與水混合后形成乳化油。面高度日的變化而變化，由于乳化油不斷被吸入文丘3誤差分析里管，油面高度不斷下降，因此H不斷增加，從而使乳化油的流量不斷減小，至使乳化液的配比濃度也產(chǎn)生取油箱內(nèi)乳化油的液面為Ⅲ，乳化油進(jìn)入文丘里管喉管處的截面為Ⅳ，?、鬄榛鶞?zhǔn)面。
8、可得伯努利方程式：變化，當(dāng)H>1．4m．曲線斜率明顯增加，此時(shí)帶來的流量影響將會(huì)急劇增大，會(huì)帶來較大的配比誤差。等P皙。2g等P皙。2g?訛?式中P一乳化油的濃度；——Ⅲ、IV出乳化油流速0；乳、簍P?！髿鈮毫屯ㄓ蚃~IV@．gL化油壓力P孚L化油箱圖4乳化油補(bǔ)給箱H——文丘里管中心距乳化油液面的高度；4解決方案^——單位重力液體從通流面111流到IV過程中文丘里式濃度配比閥的誤差主要由乳化油
