排气管截面直径对气动马达排气过程的影响
为研究排气管截面直径对二次排气过程的影响，分别取排气管截面直径为27 mm、29 mm 及31 mm 进行对比分析。分别计算出如图13 的曲轴转角为245°时压力场、
如图 14 的曲轴转角为 265°时流线图、如图15 的曲轴转角为290°气缸内压力场。
由图13 可知，对比三种截面直径下的压力场可以看出，随着截面直径的增加，二次排气逆压值逐渐降低，排气阀口及排气管内压力场分布逐渐均匀。由图14 可知，当二次排气管截面直径为27 mm 时大开度阀口处产生严重的回流现象，反向流回的气流在阀口处产生涡流，给气缸内的二次排气造成一定影响。当截面直径变为29 mm
时，大开度阀口处仅产生很小的一部分涡流，大部分气流都进入到排气管内。截面直径达到31 mm 时，阀口处涡流及回流现象消失。由图15可知。随着二次排气管截面直径的增加，气缸内产生的背压逐渐减小。在二次排气阶段，缸内气体做负功，缸内背压的逐渐减小有利于提高马达的做功能力。
综上可知，随着二次排气管截面直径的增加，阀口处及排气管内逆压值逐渐降低，两个气缸的串气时间缩短，且气缸内的背压随之减小。因此，增大二次排气管截面有利于二次排气，降低马达工作过程中的能量损失。
为了验证上述计算结果，搭建了气动马达试验台架，并进行了试验研究。由于气动马达控制阀结构复杂由于目前企业的试验设备有限，无法直接在控制阀上布置测点以测量控制阀内部流场，因此本研究利用气动马达的功率反映气动马达控制阀的优化效果。根据气动马达控制阀流场的CFD 数值模拟计算结果进行控制阀结构改进，表 2 是控制阀结构优化。
目前所用气动马达的动力特性相匹配，试验采用型号为DW20 的电涡流测功器其功率为20 k W，转速为10000 r/min。试验中，用电涡流测功器来模拟马达的负载工况
。根据最终整理的试验数据，得到如图16 的气动马达速度-功率图和如图 17的气动马达速度-扭矩图。
