船舶混合动力系统模式切换与动态协调控制

为解决天然气发动机作为船舶主机时动态特性差以及低负荷性能差等问题,本文在电机快速响应优势上提出基于逻辑门限算法的动态协调切换控制策略.针对天然气发动机低负荷和电池最佳工作区间进行分析得到工作模式的切换条件,建立适合于船舶并联气电混合动力的切换控制策略;由于2种动力源的动态响应不同,加入动态协调算法来提升切换控制策略的性...     

通用飞机油电混合动力系统设计与性能仿真

在某型通用飞机的基础上设计了一个并联式油电混合动力系统,并用MATLAB软件模拟验证该系统的实用性及优越性。根据飞机动力学计算公式,用MATLAB编程分别对原型飞机和改装的混合动力飞机进行发动机油耗、航程和航时等性能模拟。结果表明,此系统适合该飞机及改装后的混合动力飞机,综合性能明显优于原型飞机,更加适用于教练机及娱乐飞行。该系统作为一个新概念动力系统为混合动力飞机的设计提供了理论依据。     

ECVT型混合动力城市客车动力系统设计与验证

针对传统客车集成启动/发电机一体化(integrated starter/generator, ISG)混合动力系统节油效果不理想的问题,选用电控无极自动变速(electronic continuously variable transmission, ECVT)混合动力系统方案,在插电式混合动力城市客车上应用并验证。在单行星排运动学特性的等效杠杆分析基础上,对某插电式ECVT动力系统关键部件进行参数匹配与计算;根据标定试验数据,采用Matlab/Simulink软件建立发动机仿真模型、驱动电机仿真模型和发电机仿真模型,搭建整车仿真模型;在中国典型城市公交循环工况下,研究目标车型的燃油经济性、动力性、纯电最大续航特性,完成经济性、动力性等道路测试试验。结果表明,本研究设计的ECVT混合动力系统汽车相较于传统汽车节油率达到57.47%,相较于ISG混合动力系统汽车节油率提高了24.12%。因此,插电式混合动力城市客车采用ECVT混合动力系统方案是可行有效的,且节油效果明显。     

混合动力汽车技术及其研究进展

随着生活水平的日益提高,汽车的使用量也随之增多.由于全球的石油储备面临枯竭,因此混合动力技术优越的节能性被广泛应用.本文对混合动力系统进行了分类,并且综述了并联式混合动力系统、串联式混合动力系统、混联式混合动力系统等混合动力技术的原理、特点以及应用,最后介绍了混合动力技术的最新动态以及发展趋势.     

载体内循环膜分离反应器的水力学性质及气液传质特性研究

通过清水实验考察了载体内循环膜分离反应器的水力学性质及气液传质性能.结果表明,在固相含率为2%～8%、液流量为0～16L/h时,反应器达到循环流态化需要的临界气速为6.2～7.7 m/h;投加载体后,气相含率和氧传质系数随着气速的增加而增大,随着固相含率的增加而减小,在固相含率为0～6%、液流量为5.3 L/h、气速为7.5～30.1 m/h时,反应器的气相含率介于0.65%～3.5%之间,氧传质系数在8.32～28.0 h~(-1)之间变化;循环时间和混合时间都随着气速及固相含率的增加而减小,在固相含率为0～6%、液流量为5.3 L/h、气速为3.8～22.6 m/h时,循环时间为2.9-34 s,混合时间为10.2～41.9s.     

并联式液压混合动力系统制动能量回收特性

介绍了并联式液压混合动力系统制动能量回收的节能机理。通过建立车辆动力学模型,参照车辆及相关液压元器件实物的实际参数对AMESim模型进行了相应设置,对车辆制动过程和能量回收过程进行连续仿真分析,得到了相应的曲线。为验证仿真的正确性,在液压试验台架上进行了与仿真相对应的各不同工况的试验,试验结果与仿真结果基本吻合。通过分析仿真与试验结果误差产生的原因,可以得出:在制动时间较短、制动强度较低的条件下,并联式液压混合动力系统能量回收率较高,总体高于43.12%。同时试验结果验证了仿真模型的正确性,说明本文所建立的AMESim模型能够较为直观地分析并联式液压混合动力车辆的制动能量回收过程和效果。     

四桨船舶螺旋桨差异化设计

为了减小四桨船舶内外桨的负荷差,本文建立了一套螺旋桨差异化理论设计方法。基于螺旋桨的理论设计方法进行了内外桨的初始化设计,并采用CFD技术和等推力法,预报船桨一体的总推力减额分数和内外桨的伴流分数。结合螺旋桨理论设计方法和面元法,形成了一套螺旋桨差异化理论设计系统。并以某四桨船舶方案为例,在最大航速工况下,应用本文的方法开展内外桨的差异化设计,并对不同航速下的螺旋桨差异化设计效果进行分析。研究表明:在最大设计航速下,内外差异化设计桨的总推力满足设计要求,负荷差由初步设计时的11.9%减小为0.61%左右,而且在18节和25节航速下的负荷差也分别由初步设计时的13.8%与13.3%减少到5.65%与3.68%。应用本文方法可有效地减小内外桨的负荷差,为四桨船舶螺旋桨设计提供了新思路。     

并联式液压混合动力车辆再生制动的影响因素

分析了并联式液压混合动力车辆制动过程的能量损耗,确定了液压混合动力系统节能研究的重要方向。通过对比计算和仿真研究,分析了驱动方式、运行工况、扭矩耦合器传动比等因素对并联式液压混合动力车辆制动性能的影响。结果表明,采用前轴驱动方式,适当增大扭矩耦合器传动比,合理地选择液压蓄能器容积和工作压力有利于提高车辆在城市运行工况下的再生制动性能。     

ISG型混合动力系统轴系动力学性能分析

为了探讨ISG型混合动力系统轴系的动力学性能,建立了包括机电耦合轴、滑动轴承和发动机缸体在内的混合动力系统轴系数学模型,依此模型对混合动力系统动力学性能进行分析,计算了机电耦合轴扭振频率和曲拐应力分布,同时计算了一个工作周期内不同混合动力工况下滑动轴承的偏心率和油膜压力.通过对计算结果的分析表明:机电耦合轴的混合动力改造不会在发动机工作转速内出现扭振共振;混合动力改造后的机电耦合轴强度不满足要求,需要优化设计和重新校核;混合动力工况不会明显影响混合动力系统轴承的偏心率和油膜压力;根据机电耦合轴电机端轴承的油膜压力和偏心率可以优化电机轴承以及电机的选型和设计.     

双钢轮振动压路机混合动力系统仿真

为了在保证双钢轮振动压路机压实质量的前提下合理匹配整机功率,根据压路机循环作业的负荷特性,提出了双钢轮振动压路机的并联混合动力系统方案及控制策略。以某双钢轮振动压路机混合动力行走系统为例,采用AMESim和ADAMS联合仿真方法分析了从高速起步到停车制动的一个载荷循环过程。仿真结果表明:起步和制动过程发动机转速波动范围比原系统减小一半以上;稳定压实过程行走速度稳定;发动机的输出转矩被限制在150N.m以内,制动能量得到有效回收;循环过程实现了电池荷电的维持。与原系统相比,本文并联混合动力系统在保证压实质量的前提下,整机功率匹配更合理,功率利用率更高。     

混合动力工程车辆自动变速技术

为提高动力性并实现节能减排,以并联式混合动力装载机为例研究工程车辆的混合动力系统自动变速控制方法。考虑作业载荷对最优挡位特性的影响,提出以"油门开度、车速、作业载荷系数"为控制参数的新型自动变速控制原理,提出了节能换挡规律、动力换挡规律和综合换挡规律。研究结果表明:在满足正常工作要求的前提下,换挡规律准确有效,挡位变换与载荷变化一致性较好,提高了车辆动力性和能量利用率。     

并联式混合动力装载机的参数匹配

为提高混合动力装载机的节能效果,提出了一种针对并联式混合动力装载机动力系统参数匹配的方法。分析了混合动力装载机系统结构、工况特点及控制策略,提出了优化目标函数及约束函数。对某5t混合动力装载机的主要元件进行了参数匹配,在此基础上利用粒子群优化算法对传动系统参数进行了优化。仿真研究结果表明:参数匹配后系统装机功率和油耗降低、效率提高。经优化后的系统油耗更低。     

外环流反应器的流动与局部传质特性研究

用空气 -水体系 ,表观气速在 0～ 0 .1 1m/s范围内 ,上升管内径为 0 .0 9m、下降管内径为 0 .0 5m、高为 1 .2m的外环流反应器 ,对上升管、下降管和气液分离箱的体积传质系数、气含率与循环液速进行了实验研究。体积传质系数用物理法测定 ,数据用矩分析法处理 ;气含率采用静压差法测量 ;循环液速采用脉冲示踪技术测定。结果表明 ,表观气速小于 0 .0 8m/s时 ,上升管和下降管的体积传质系数随表观气速上升较快 ,且较分离箱的体积传质系数高出近 40 % ,而当表观气速大于 0 .0 8m/s时 ,下降管和气液分离箱的体积传质系数出现极值而后下降。表观气速在 0～ 0 .0 87m/s内 ,进一步测定了气含率与循环液速随表观气速增加而变化的规律 ,得出气含率与循环液速随表观气速的增加而增加的结论。将体积传质系数、气含率和循环液速与表观气速的数据按幂函数关联后 ,计算值与实验值符合较好     

油液混合动力工程机械系统及控制策略研究综述

针对油液混合动力工程机械能量损失较大、能量回收效率偏低以及控制策略相对单一等问题,从混合动力系统液压原理和控制策略2个方面分析近年来国内外油液混合动力工程机械的研究成果.将油液混合动力工程机械液压系统分为泵控液压系统、二次调节液压系统和复合结构液压系统3种形式,研究液压系统的设计思路,分析液压系统在混合动力系统中的工作原理,根据仿真和实验结果总结各液压系统设计方案的优势与不足.将油液混合动力工程机械控制策略分为门限值控制策略、模糊控制策略和优化控制策略3种类别,分析控制策略的适用工况,总结控制策略的原理,综述油电混合动力汽车控制策略并与之进行对比.提出油液混合动力工程机械的发展方向,包括利用泵控系统代替阀控系统、开发储能元件、设计针对工程机械结构特点的控制策略以及控制目标多样化.     

串联式混合动力推土机节能率的解析分析

为探究混合动力推土机的节能效果、原因和潜力,推导出等效节油率与其影响因素的关系方程。将仿真与解析法相结合,分析了节能原因以及部件效率和循环工况对节能效果的影响,计算了等效节油率的极限值。结果表明:在典型循环工况下,节能主要源于电传动路径上较高的部件效率。在部件效率中,发动机效率对等效节油率的影响最显著。等效节油率随着推土阻力或行驶速度的提高而降低。不同优化措施下的节能极限可以利用解析式求得。     

液压挖掘机混合动力系统建模及控制策略研究

为了使液压挖掘机达到节能的目的，提出了一种应用于并联式混合动力液压挖掘机系统的控制策略.分析了该并联式混合动力液压挖掘机系统的结构，建立了其仿真模型，归纳了其工况的特点，从而确立了以发动机燃油经济性和电池荷电状态（SOC）为优化变量的控制策略.该控制策略设立了多个发动机工作点和SOC工作上、下限，在工作中通过比较SOC当前值与其限值来自动切换发动机的工作点或工作段.仿真结果表明，该控制策略在挖掘及平地两种工况下均能使发动机保持较好的燃油经济性，同时电池SOC也能稳定在设定的72.5%～88%范围内，有利于系统的高效稳定工作.     

基于遗传算法的混合供能系统

针对充分有效使用各种能源的问题,提出了一种基于遗传算法的混合供能系统.该系统能根据全天电负荷和热力负荷的实时变化来调度火力发电厂、风力发电机、光伏发电机和燃气轮机的使用,利用遗传优化算法求解在系统经济使用最小的情况下,电-气-热混合供能系统的各组件运行状态.基于IEEE14节点网络的仿真与测试结果表明,所提出的优化方法和供能系统可以有效解决电-气-热混合功能系统的优化调度问题,保证能源互联网络的经济运行.     

并联式混合动力微型客车驱动系统设计

通过以MATLAB为平台的ADV ISOR分析软件,根据电辅助控制策略特点,以满足整车动力性能指标为前提,对并联式混合动力微型客车驱动系统进行设计。     

混合动力电动客车驱动系统控制策略及仿真

为改善公交客车的燃油经济性与车辆尾气排放,提出了一种并联式混合动力公交客车驱动系统方案及工作模式,针对两种运行工况,在满足车辆动力要求并保证发动机最高燃油效率的前提下,以实现蓄电池充放平衡为目标设计了该驱动系统的控制策略,应用以MATLAB为平台的ADVISOR 2002软件建立该驱动系统的仿真模型.仿真结果表明,其在动力性能、燃油经济性和排放指标三方面均优于传统内燃机动力客车,每百千米的节油率在2种典型循环中分别达到45.6%和33.5%.仿真模型和控制策略能满足混合动力公交客车驱动系统设计要求.     

船舶轴频电场场源建模和实验研究

为了对浅海环境中的船舶轴频电场场源进行建模,以水平时谐电偶极子为基本模拟单元,利用麦克斯韦方程组以及边界条件求解水平时谐电偶极子在空气-海水-海床3层媒质中产生的电场模型。通过实验室船模和海上实船实验的实测数据,证明了水平时谐电偶极子场模型的正确性,表明了船舶轴频电场信号可以用单个水平时谐偶极子作为其等效场源模型,解决了船舶轴频电场场源的建模问题。