增压稀燃天然气发动机排放特性

为了研究增压稀燃天然气发动机的排放特性,对发动机进行了空燃比和点火提前角调整试验、十三工况排放等试验,并在增加氧化型催化转化器后进行了相关试验,对试验结果进行研究分析,获得了天然气发动机的排放规律.结果表明:NMHC排放随空燃比增大先减少后增加,NOx排放随空燃比增大先增加后减少,在空燃比19～21左右达到最大值.NMHC比排放随转速升高略有降低,NOx排放随转速升高先减小后增加,发动机最低NOx排放点所对应的发动机转速为1600～1800 r/min.定MAP下,NMHC排放随点火提前角增大先降低后增加,NOx排放随点火提前角增大而增大.加Ⅰ型氧化催化器后发动机NOx、CH4、CO、NMHC排放值分别减少了15%、97%、78%、60%.试验结果表明,增压稀燃和氧化型催化转化器相结合是天然气发动机一种有效方案.     

鼓式制动器动态应变和温度特性试验研究与分析

鼓式制动器的工作过程存在着强烈的摩擦学-传热学-机械学耦合行为,其动态受载状态研究是分析制动器制动特性、进行疲劳寿命评估和结构优化设计的重要基础。该文以某重型卡车的鼓式制动器动态特性为研究对象,设计试验获得了两种制动工况下制动鼓外表面的动态应变和摩擦表面的温度变化,并采用有限元软件ABAQUS进行了考虑磨损的热机耦合仿真分析。结果表明,制动鼓局部与制动蹄不同位置接触时应变呈现极度不均匀的特征,且相似的一组四个波峰在随制动鼓的旋转重复出现。随着温度升高,热应变对制动鼓的平均应变状态影响显著。     

基于Simulink和AVL Boost的DPF再生系统建模和控制策略研究北大核心CSCD

采用Matlab Simulink与AVL Boost软件相结合的方法建立了包括柴油发动机、DOC、DPF和再生控制策略在内的完整仿真模型。模型采用Simulink查表获取发动机数据的方法解决了发动机仿真和后处理系统仿真时间尺度不一致的问题。研究结果表明:与试验结果相比,模型仿真的DPF再生过程吻合良好,DOC温度曲线几乎重合,DPF温度和压降变化趋势完全一致。最后在模型的Simulink环境中设计了DPF再生控制策略,仿真结果表明控制策略在变工况条件下依然能很好地完成再生。     

货车车轮结构强度分析

为了准确而可靠地评估货车车轮的结构强度,建立车轮的有限元模型,用人工划分和自动划分相结合的方法将车轮划分成六面体单元模型,对模型施加约束和载荷,求解出von Mises应力和最大剪应力,分别用von Mises准则与Tresca准则对车轮进行应力分析,有效地确定车轮结构危险点,并对计算结果的数值稳定性进行分析。对车轮静态弯曲实验的测点进行实验应力分析(包括von Mises应力和最大剪应力),验证有限元分析结果,并分析实验误差的产生原因。结果表明,采用六面体单元的线性有限元分析方法,能准确确定车轮结构危险点,具有很好的数值稳定性,适用于对货车车轮进行结构强度分析。     

增压稀燃天然气掺氢发动机排放特性

为了研究20%掺氢比的增压稀燃天然气掺氢(HCNG)发动机的排放特性,通过对发动机进行了空燃比和点火提前角调整试验、ETC循环测试试验和加装氧化型催化器试验,获得了20%HCNG发动机的排放规律.CH4排放随着空燃比的增大先减少后增加;CO排放在高于理论空燃比后骤减;Nox排放随着空燃比的增大先增加后减少,在空燃比19～21 左右达到最大值,1600～1800r/min时最低.CO、Nox随着点火提前角的增大而增加;CH4随着点火提前角的增大略有增加,并且点火提前角越大,对CH4排放的影响越小.加装催化器后,CO、CH4的转化效率均＞90%.试验结果表明:增压稀燃和氧化型催化器相结合是天然气掺氢发动机节能减排的有效方案.     

温度波动对质子交换膜燃料电池的影响

为了研究温度波动对质子交换膜燃料电池性能的影响,文章提出了一种新的温度计算模型——温度波动模型。将温度波动模型通过自定义函数导入计算流体动力学软件(Fluent)上进行仿真计算,并建立燃料电池试验测试系统,对工作温度为60℃,进气温度分别为43,50,55℃的电池性能进行测试。通过对Fluent模型、温度波动模型和试验值的比较发现:随着进气温度的升高,温度波动趋于平缓,燃料电池的性能逐渐增强;温度波动模型能够较准确地预测燃料电池的性能,尤其在进气温度为43℃、电流密度为1.088 A/cm2时,其误差比Fluent模型减少30%。     

相对湿度对燃料电池电压衰减影响的渐进分析

为研究相对湿度对车用燃料电池电压衰减的影响,提出了电池阳极相对湿度(anode relative humidity,ARH)模型。建立了燃料电池计算模型和网格,将ARH模型移植到计算流体动力学软件(FLUENT)中,用于计算电池堆中电压衰减最快的单电池。针对C10(距离进气口最远的电池)在不同相对湿度时的FLUENT原模型、ARH模型和实验数值进行了对比分析。结果表明:ARH模型能较准确地计算C10的性能,在相对湿度为100%时,ARH模型比FLUENT原模型精确度提高了10%。为进一步优化燃料电池堆的水管理系统提供了新的思路。