车用尾气催化剂工作性能的模拟与分析方法

本文建立了包含催化剂温度特性、空燃比特性和空速特性在内的车用尾气催化剂工作性能模型,给出了载体的开口率、内部表面积、排气阻力等性能参数的计算公式,并介绍了在实际应用中对催化剂催化性能,耐久性能及失效原因的分析方法。     

车用尾气催化剂工作性能的模拟与分析方法

本文建立了包含催化剂温度特性、空燃比特性和空速特性在内的车用尾气催化剂工作性能模型 ,给出了载体的开口率、内部表面积、排气阻力等性能参数的计算公式 ,并介绍了在实际应用中对催化剂催化性能、耐久性能及失效原因的分析方法     

车用尾气催化剂内部最高温度的计算模型

根据尾气组分、催化转换率及催化剂的入口进气温度等参数，本文建立了一种车用尾气催化剂内部最高温度的计算模型，可用以分析催化剂在实际使用中的热失效可能性，并为催化剂的设计参考依据。     

甲醇在加压条件下脱水生成二甲醚的动力学研究

在压力3.0 MPa～5.0 MPa、反应温度260℃-380℃、液空速(2.5～8.0)ml/(g·h)条件下,在等温积分反应器内,采用0.154 mm～0.198 mm的CM-3催化剂,考察操作条件对甲醇转化率的影响,测定甲醇气相脱水生成二甲醚的反应动力学实验数据.实验结果表明,随着压力的增加,甲醇转化率下降;加压条件下,温度提高甲醇转化率提高,在380℃左右接近平衡;甲醇转化率随着空速的增加而降低.以Langmiur均匀吸附双曲型动力学方程式建立以各组分逸度表示的本征动力学模型,根据实验数据用参数估值方法获得动力学模型中的参数.残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的.     

乙酸催化加氢制乙醇反应动力学研究

我国的能源结构是"富煤、贫油、少气",以煤基乙酸为原料制备燃料乙醇是适宜我国国情的工艺路线,燃料乙醇的研究越来越受到人们的关注。本文研究了贵金属催化剂上乙酸加氢还原制乙醇的反应。在反应温度（160～240）℃、反应压力（3～7）MPa、乙酸液相体积空速（0.3～0.7）h^-1、氢气与乙酸摩尔比5～22的条件下,在等温积分反应器中研究了乙酸加氢制乙醇的反应动力学,并考察了操作条件对乙酸转化率及乙醇选择性的影响。结果表明:随温度升高乙酸转化率和乙醇选择性均明显增加,在240℃时,乙酸转化率接近平衡转化率;增加反应压力,乙酸转化率及乙醇选择性随之增加;提高乙酸液相体积空速,乙酸转化率降低,乙醇选择性呈增加趋势。根据实验数据,应用参数估值方法,得到Langmuir-Hinshelwood型动力学模型中的参数,残差分析及统计检验表明,该动力学模型是适宜的。     

浆态床法合成二甲醚的模拟研究

对于直接以合成气作为原料，使用Cu-Zn-Al和γ-Al2O3构成的双重催化剂、采用浆态床法合成二甲醚的反应体系，使用全混流反应器模型结合化学反应动力学进行模拟。组分方程使用超松弛迭代方法并结合C 编程进行求解，编制了计算机程序。通过模拟计算，讨论了压力、温度、空速、催化剂配比、反应气中不同氢碳比以及CO2含量对反应收率、DME选择性的影响，并讨论了在不同氢碳比下对CO转化率和CO与H2总转化率的影响，从而寻找合适的反应条件，为工业化生产提供参考。     

钴基催化剂F-T合成的人工神经网络模拟

反应温度、压力、空速和原料气H_2/CO比等工艺操作条件对F-T合成生成重质烃的选择性影响很大。以上述操作参数为输入变量,CO的转化率、甲烷在产物烃中的质量分数C_1和重质烃的质量分数C_5~ 为输出变量,采用LM算法建立了钴基催化剂F-T合成的BP神经网络模型,定量预测工艺操作条件对F-T合成的影响规律。预测结果表明,低温有利于重质烃生成,高温下CO的转化率高,但C_1也高,C_5~ 重质烃的选择性较低。压力升高,C_1下降,CO的转化率和C_5~ 增加。C_1随空速的提高而增加,CO的转化率和C_5~ 随空速的升高而下降。低合成气H_2/CO比CO转化率和C_1较低,C_5~ 重质烃高。进一步的实验验证表明,模型具有较高的预测精度,CO转化率和C_5~ 的相对误差小于8%,C_1小于9%。     

基于无网格方法的齿球型催化剂体相温度分布数值模拟

本文以真实齿球型加氢裂化催化剂三维体相环境为计算实体,以模拟工业运行温度的波动函数作为边界条件,采用无网恪数值方法求解傅立叶传热方程,并使用计算结果分析加氢裂化催化反应过程中外界温度波动对于催化剂内部温度分布的影响。计算结果表明:实际反应过程中催化剂内部并非等温反应,在加氢裂化反应过程中外界的反应温度波动以及催化剂内部的热点分布对于催化剂团簇内部的温度场分布有一定的影响作用。催化剂体相内部的平均温度也随着反应体系放热情况、催化剂粒径、原料油密度、反应空速以及催化剂内部热点分布情况的不同而有所变化。     

乙炔法氯乙烯合成固定床反应器的建模及分析

针对我国广泛应用的乙炔法氯乙烯合成固定床反应器,结合氯乙烯合成的反应动力学、催化剂的失活动力学,同时引入了传热方程,建立了完整的列管式氯乙烯合成固定床反应器的数学模型。将该模型用于工业生产,模拟了传热系数沿管长的变化,列管内反应温度沿管长的变化并与生产数据对比,验证了模型的正确性。最后分析了乙炔空速、冷却水温度对管内温度分布和乙炔转化率的影响。     

对减压重柴油轻度加氢裂化反应级数、转化率的估算

本文从动力学公式出发,就减压重柴油(VGO)轻度加氢裂化(MHC)反应级数及转化率,导出在反应温度下,空速与转化率的关系,在PC-1500机上进行模拟求解。     

汽车前舱热气流对制动盘散热性能的影响

针对制动盘对流传热计算多基于单个制动盘或基于整车外壳模型下的制动盘,未考虑汽车前舱内高温气流对制动盘散热性能影响的问题,基于含有前舱部件的某SUV整车模型,对其通风制动盘散热性能进行数值计算并分析,得到在不同前舱产热工况以及不同车速下通风制动盘的外流场、外温度场、表面对流传热系数和散热功率.在前舱热源相同时,车速变高会提高制动盘对流传热性能,而在车速固定时前舱热源越大则制动盘的散热性能越差.     

Modelling driving behaviour and its impact on the energy management problem in hybrid electric vehicles

Perfect knowledge of future driving conditions can be rarely assumed on real applications when optimally splitting power demands among different energy sources in a hybrid electric vehicle. Since performance of a control strategy in terms of fuel economy and pollutant emissions is strongly affected by vehicle power requirements, accurate predictions of future driving conditions are needed. This paper proposes different methods to model driving patterns with a stochastic approach. All the addressed methods are based on the statistical analysis of previous driving patterns to predict future driving conditions, some of them employing standard vehicle sensors, while others require non-conventional sensors (for instance, global positioning system or inertial reference system). The different modelling techniques to estimate future driving conditions are evaluated with real driving data and optimal control methods, trading off model complexity with performance.     

低速电动汽车的性能研究

电动汽车是解决能源危机和环境污染的有效方法,但就目前情况来看,电动汽车大规模使用仍需时日。尽管如此,低速电动汽车目前已在中国低端电动汽车市场取得了成功。文章探讨了低速电动汽车的行驶特性、动态性能、电池性能和能量效率。通过底盘测功机实验测试与室外道路实验,分析了低速电动汽车的负载特性和过载特性,研究不同电池对低速电动车性价比的影响。虽然目前锂离子电池比铅酸电池成本更高,但实际应用中,锂离子电池效率更高、全寿命行驶距离更长。直流驱动电机有优秀的过载能力,但电机系统的低效率限制了低速电动汽车的整车能量效率。因此,开发低成本、高效率的电池及电机驱动系统是提高低速电动车性价比的有效途径。     

跟车安全间距二维云控制

车辆行驶在道路上时速度并非恒定的,于是跟随其行驶的车辆也会随着前车变化而变化。然而,在驾驶过程中驾驶员表现出的不确定性行为特征,使得人们对驾驶员的行为难以进行精确的数学描述。基于安全距离理论提出了跟车二维云控制算法,并对驾驶行程中由于突发事件的影响,驾驶员急加减速的跟车行为进行仿真。     

跟驰驾驶行为的滑模控制系统建模

为量化描述跟驰驾驶行为的特质,即个人意志(即稳速驾驶)与环境干扰(即车辆间距、速度差、加速度差)间的动态调和,剖析了跟驰驾驶行为的"运动跟踪(即跟驰车辆对前导车辆速度、加速度轨迹的跟踪)"特性与"刺激-反应"机理,建立了"刺激-反应"行为模式下跟驰驾驶行为的2阶滑模控制系统模型;通过数学分析验证了本模型控制的跟驰车辆运动的Lyapunov渐近稳定性.并通过数值仿真说明了本模型控制的跟驰车队的运动可能具备Lyapunov渐近稳定性.     

有界扰动下异质车辆队列分布式鲁棒经济预测控制

针对有界扰动下异质车辆队列节能与稳定分布式协同控制问题,提出一种新的分布式鲁棒经济模型预测控制(economic model predictive control, EMPC)策略.首先采用不确定误差模型描述有界扰动下异质车辆队列纵向行驶动态特性,再应用tube思想对系统约束进行紧缩设计,补偿有界扰动对系统造成的不确定性.其次,采用局部车辆行驶能耗模型描述车辆队列分布式经济性能优化的有限时域最优控制问题,并利用传统跟踪性能指标设计附加稳定收缩约束函数.进一步,基于系统收缩原理,建立车辆队列闭环系统关于有界扰动的输入-状态稳定性条件.最后,通过与车辆队列传统分布式鲁棒模型预测控制策略的数值仿真对比结果验证了所提出策略的有效性和优越性.     

电动汽车电-液并联ABS制动系统能量回收研究

为了提高续驶里程,针对某款越野车改装的电动汽车制动系统,提出一种基于ABS的电-液并联制动系统。此系统采用固定比例的前后轴制动力分配方式,结合恒定充电电流与最大回馈功率复合的再生制动控制方式,以基于滑移率的PID控制ABS系统来调节电、液制动力比例,在确保制动安全可靠的同时实现制动能量回收。根据上述理论建立数学模型,并利用AMESim和Simulink进行联合仿真,在3种典型工况下分析制动性能和能量回收效率。结果表明：基于ABS的电-液并联制动系统综合制动性能良好,且3种工况下的一次制动最小能量回收效率分别达到28%、28%和11%。     

Model-based temperature control of a diesel oxidation catalyst

The problem studied in this article is the control of a DOC (diesel oxidation catalyst) as used in aftertreatment systems of diesel vehicles. This system is inherently a distributed parameter system due to its elongated geometry where a gas stream is in contact with a spatially distributed catalyst. A first contribution is a model for the DOC system. It is obtained by successive simplifications justified either experimentally (from observations, estimates of orders of magnitude) or by an analysis of governing equations (through asymptotic developments and changes of variables). This model can reproduce the complex temperature response of DOC output to changes in input variables. In particular, the effects of gas velocity variations, inlet temperature and inlet hydrocarbons are well represented. A second contribution is a combination of algorithms (feedback, feedforward, and synchronization) designed to control the thermal phenomena in the DOC. Both contributions have been tested and validated experimentally. In conclusion, the outcomes are evaluated: using the approach presented in this article, it is possible to control, in conditions representative of vehicle driving conditions, the outlet temperature of the DOC within ±15 °C.     

基于虚拟现实的装甲车辆运动仿真研究

装甲车行驶中车体姿态的仿真是模拟驾驶训练系统的关键技术.为实现不同地形下基于虚拟现实的装甲车辆驾驶模拟,本文提出了基于虚拟现实的装甲车辆运动仿真方法.首先,构建装甲车辆的结构、外形和真实的地形,采用第一和第三视角同步显示驾驶场景;其次,建立车辆行驶的动力学模型,求解车身在不同地形下的车身姿态数据;最后,通过Unity3D引擎实现整个场景和车体姿态的动态渲染.通过实验证明,该方法能够准确的模拟各种地形条件下的车体姿态,真实的仿真车辆的运行状态.