基于Matlab的柴油机建模及欧-Ⅵ标定方法研究

基于欧-Ⅵ排放法规,将柴油机整个工况区按照稳态试验循环(world harmonized stationary cycle,WHSC)和瞬态测试循环(world harmonized transient cycle,WHTC)试验循环的散点分布及世界非超限排放(world not to exceed,WNTE)法规要求等划分为不同的区域,分区域选择合理且适量的工况点,寻找各工况其电控参数合适的边界,并基于V优选法进行试验设计;给定各区域拟达到的排放物控制范围,基于Matlab中基于模型标定(modelbased on calibration toolbox,MBC)工具箱对某高压共轨柴油机进行满足欧-Ⅵ排放法规要求且油耗最低的优化标定,获取各电控参数的全脉谱。并将其导入集成校准和应用工具(integrated calibration and application tools,INCA),且在试验台架上进行WHSC、WHTC及WNTE试验验证。试验结果表明:WHSC试验循环的氮氧化物(NO_x)排放和油耗率(有效燃油消耗率)与MBC模型预测值非常接近,偏差皆在1%以内,并满足欧-ⅥWHSC、WHTC及WNTE试验循环排放限值要求且油耗最低。     

基于DoE的船用中速柴油机性能优化仿真

将试验设计(design of experiments,DoE)方法应用于采用废气再循环(EGR)技术的船用中速柴油机多参数多目标优化仿真分析过程中。利用试验数据标定的Dijet燃烧模型及整机仿真模型保证了仿真模型的预测精度。通过V-optimal试验设计方法确定了仿真方案,并利用建立的响应面模型对柴油机性能参数进行了预测和全局优化,确定了满足TierⅢ排放的目标机型运行边界参数的优化匹配关系。与GT-Power软件计算对比结果表明:基于DoE的船用柴油机性能优化设计过程可以大幅缩减仿真方案的数量,缩短研究周期。     

基于模型标定方法在高压共轨柴油机排放优化中的应用

采用模型标定方法对某款高压共轨柴油发动机特征工况的排放进行优化。重点介绍了DOE试验样本的确定及发动机排放模型的建立，并基于设定的优化目标和优化方法得到了各工况下满足排放最优的ECU参数。与实际台架试验结果的比较表明:基于模型标定的方法能够更好地模拟真实发动机的排放情况。与常规标定方法相比，基于模型标定方法能够大幅缩减试验样本量，且样本取点分布更为合理， 优化效果相对更好。     

B231发动机性能优化及循环模拟计算

以改善发动机的燃油经济性为目的，采用发动机台架试验和模拟计算的方法对B231发动机性能进行研究开发。首先利用AVL的BOOST软件对发动机进行建模，通过试验确定边界条件，与试验结果比较表明了该模型有较高的模拟精度。利用所建模型预测喷油时间对发动机性能的影响，筛选出最佳方案，并通过试验验证。在满足欧-Ⅱ排放法规的前提下，使B231发动机在标定点油耗率降低5％。     

动态烟度与滤纸烟度F_S以及颗粒之间关系的研究

在发动机欧Ⅵ开发过程中对世界统一瞬态循环(WHTC)颗粒的标定需要一次次地进行完整试验,试验成本较高,目标通过发动机台架试验的积累,研究动态烟度值和滤纸烟度FS以及尾气颗粒物重量之间的相关性,建立动态烟度微碳烟(Soot)值和其他两者之间的拟合经验公式,从而在发动机开发过程中通过对Soot的测量值来估算颗粒以及FS值,对欧Ⅵ排放柴油机动态优化标定起到指导作用。     

6114LPG气体燃料发动机的排放控制

介绍了6114液化石油气(LPG)发动机的排放控制目标、采取的措施、针对不同LPG组分和控制目标的标定以及点火系统、燃气供给系统、电控系统和发动机后处理的特点。从试验结果来看,该LPG发动机完全达到欧Ⅱ排放法规的要求。     

重型柴油机颗粒捕集器碳载模型离线标定研究

基于发动机排放和再生化学反应的柴油颗粒捕捉器(diesel particulate filter,DPF)碳载模型广泛用于估算DPF的碳载量。如果按传统试验的方法标定DPF碳载模型,需进行大量的发动机台架试验、整车验证及修正标定工作,工作效率低、成本高,且标定精度也难以保证。对此,以某款4. 3 L重型车用国六柴油机为研究对象,采用离线方式对DPF碳载模型进行标定。首先,基于MATLAB/Simulink软件搭建DPF碳载量估算模型,其次,设计覆盖所有基本路况的整车路试方案,采集不同路谱数据,对模型参数进行离线标定及优化;最后,对优化的离线标定输出结果进行实车路试验证。验证结果表明,通过离线标定和优化,DPF碳载模型精度满足工程实用要求。     

基于模型的高压共轨柴油机电控参数优化

利用MATLAB软件中的Model-Based Calibration(MBC)工具箱对某款高压共轨柴油机的电控系统参数进行经济性标定优化;详细说明了基于模型的标定优化方法的基本流程,包括试验设计、建模、优化等过程;通过台架试验验证了发动机在标定点油耗降低了5%;通过整车道路试验验证了在满足欧三排放法规的前提下,装配该款发动机的公交客车在四、六循环工况下油耗分别下降了4.6% 和5.3%.上述方法成功地优化了原机经济性并节约了时间.     

基于GT-SUITE的天然气发动机瞬态性能仿真及优化

利用GT-SUITE软件建立具有快速运算功能的天然气发动机湍流火焰预测燃烧模型,结合试验数据验证了模型的计算精度,基于该模型对ETC循环排放预测、DOC匹配分析及WHTC冷循环标定策略优化进行了研究。研究结果表明,GTSUITE对天然气发动机瞬态排放的预测精度在20%以内,同时可为发动机后处理匹配及标定策略优化提供依据。     

联合Boost和Matlab基于模型的仿真和标定方法研究

联合AVL的循环模拟软件Boost和Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱对4缸四冲程汽油机进行了动力性和经济性多目标优化的基于模型的预标定.详细阐述了预标定优化的流程,包括发动机物理模型的建立、试验工况点的设计、统计数学模型的建立和标定优化,得到了发动机点火提前角与循环喷油量的MAP图.研究结果表明:优化后的发动机转矩最大值为130N·m,燃油消耗率在250～390g/(kW·h)之间.     

省煤器防磨初探

主要叙述了省煤器的磨损处理,对省煤器的设计,安装与运行提出了防磨建议与要求。     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究,分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时,CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值,着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时,只出现一个峰值,主要是碳粒子热辐射,峰值处出现剧烈波动,相位提前,无自由基的光辐射。试验表明,火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

天然气成分对发动机性能及排放影响的试验研究

在同一台发动机上通过燃用属于同类别的两地天然气的对比试验,研究了天然气（CNG）成分对发动机性能及排放的影响。试验结果表明：天然气成分的差异导致发动机的空燃比发生变化,是造成发动机性能与排放产生较大变化的主要原因,而控制发动机空燃比在较小范围变化,可以减少天然气成分对发动机性能及排放的影响。     

基于投入产出方法的居民消费全流程能耗分析

本文在合理界定居民消费内容及活动水平的基础上,利用投入产出方法和生命周期能耗分析思想,对居民衣、食、用、服务、行、住等消费的全流程能耗进行了分析和计算,给出了2005年居民各项消费的全流程能耗现状,并对2010年、2020年、2030年的居民消费全能耗状况进行了预测,得到了居民消费全能耗占全国能源消费总量的比重在40%以上等一系列重要结论,并提出了相关政策建议。     

锅炉钢管压扁试验研究

压扁试验是重要的工艺试验，以日常试验获得的大量数据为基础，针对常用锅炉管材进行了压扁不合格极限高度试验，为减免压扁试验提供了依据。     

Research on non-flammable criteria on refrigerants

The two targets including the ratio of maximal composition RXM and the minimum for operating area SMI have been proposed for judging the flammability of the alternative to CFCs and HCFCs in air conditioner and refrigeration system. Analytical results in this paper illustrate that for different flammable refrigerants, the RXM and SMI are different and the relationship between different refrigerants are also different, which depends on the flammability of the refrigerant.     

基于GT-Power的LPG燃气组分对发动机排放影响的研究

通过建立单缸点火式LPG发动机在GT-Power中仿真,来研究LPG组分及其比例对发动机排放的影响.仿真实验表明,LPG组分对污染物的排放有重要的影响.随着丁烷比例的增加,CO和HC的排放增加,而NO_x减少;其中,CO、HC排放最少的是Fuel 1#,NO_x的排放最低的是Fuel 3#;考虑到综合排放性能和动力性的同时,丙烷与丁烷比例为7:3时最佳.     

斯特林发动机天然气扩散燃烧的数值分析和试验

应用数值模拟,对斯特林发动机中天然气的燃烧进行了全尺寸三维模拟。分析和优化对斯特林发动机燃烧室速度场、温度场分布以及排放有着重要影响的参数,如空气预热温度、旋流数和过量空气系数等。预测了优化后燃烧室的速度场、温度场分布,以及NO_x和CO的浓度场分布,得到了吸热部件周围的流动形式。模拟结果为抑制NOx和CO的排放和提高换热效率以及发动机的效率提供了指导,设计结果得到了试验验证。     

供热系统节能探讨

针对集中供热采暖系统定压（补水）方式和循环方式的电耗情况及水力平衡调节技术对供热系统节能的作用进行分析和总结,寻求供热采暖系统中可实施节能措施的环节和节能工作的切入点,配合实现既有建筑进行节能改造的阶段性目标,合理降低供热采暖系统的能耗,从而达到供热采暖系统节约能源的目标,为供热采暖系统的节能改造提供科学依据。