气动系统在运行中会出现系统元件表面温度下降的情况,当元件表面温度达到环境露点温度以下时就会发生结露,当温度降到零度以下时就会发生结冰,这就是气动系统的外部结露问题。外部结露对气动系统的安全和使用寿命都有很大的影响,本文就是针对这一问题进行研究,通过对气动系统外部结露的原理和实验及仿真的分析,找出判断一个气动系统是否会发生外部结露方法,以对气动系统的设计提供帮助。本文首先对气动系统外部结露的原理进行了分析,指出了气动系统内部气体温度下降是气动系统外部结露根本原因,提出了影响气动外部结露的主要因素,包括环境温度、环境湿度、供气压力、供气温度、气缸负载和调速阀开度等。然后应用气体动力学、气体热力学和传热学对气动系统建立数学模型,用逆步进有限差分法和数值分析算法对所建模型进行求解,利用C语言编制程序对气动系统模型进行仿真,给出了气管及气缸内气体的各个时刻的状态参数。接下来本文介绍了利用恒温恒湿实验室和竖直加载实验台对影响气动系统外部结露的因素所进行的实验。通过对所得的实验数据进行分析,得到各因素在实际中对气动系统外部结露的影响。最后,本文分析了气动系统数学模型的仿真结果,介绍了外部结露判别程序的开发,提出了预防气动系统外部结露的主要方法。本论文揭示了外部结露发生的机理,建立了气动系统的数学模型,给出了数值解法并编制了仿真程序,做了大量相关实验,积累了一定的实验数据,给出了预防外部结露的措施,对今后的研究者有一定的参考价值。