冰箱门体复合强度模型及关键结构优化设计

冰箱门体变形问题一直是各个冰箱生产厂家研究的热点,但冰箱门体结构多样且复杂,在材料选择及生产制造成本的约束下,冰箱门体变形问题一直未能有效解决。现针对冰箱门体及其关键零部件,提出基于多场强度分析模型的结构优化设计方法。首先基于冰箱门体实验及仿真数据,提出门体强度优化基本策略,其次分析关键零部件——门饰条结构特性,基于冰箱门饰条等截面结构特性构建框架刚度模型,同时分析门饰条截面的最大弯曲截面系数,构建其截面系数分析模型,基于该模型分析门饰条截面的最佳尺寸分布,达到优化门饰条结构,增强门饰条抗变形能力的目的。最后通过某型号的门体模型及仿真分析,验证本文所提出分析模型及优化设计方法的可行性及有效性。     

中国铁路货运网编组站布局特性

以铁路货运网为基础,构建了铁路地理网和铁路运输网,运用复杂网络理论分析编组站的布局特征,研究得出了编组站的度、介数、脆弱性、出入度与出入强度、强度相关性等网络指标.基于铁路地理网的统计结果显示,我国编组站的平均度为4.36,介数与度是正相关的,丰台西、山海关、向塘西等编组站的脆弱性较为突出.基于铁路运输网的统计结果显示,编组站的平均入度为11.3,平均入强度为3 331.7,平均出度为11.2,平均出强度为3 478.9,入强度与入度、出强度与出度均呈现正相关趋势.编组站强度相关性研究显示铁路运输网属于非同类混合网络,出入强度较高的编组站倾向于与其他出入强度较低的节点连接.     

萃取分离轻重两相Π形管液封设计及优化

工程设计中经常利用П形管液封来将萃取分离器中的轻重两相分离,不合理的П形管液封设计会影响生产的顺利进行。通过对萃取分离器界面液位的准确计算及对轻重两相П形管液封设计原理的剖析,提出了轻重两相П形管液封设计方法及提高操作弹性的优化方式。结果表明:采用迭代计算使轻重两相最高点压力相等的方式,可以准确地求得П形管液封高度;通过降低轻相与重相管道阻力降之差或采用高度可调节的П形管液封,可以使分离器界面液位更稳定;将上述方法应用于项目改造实例,取得了良好效果。     

有机朗肯循环系统中工质泵的运行性能

为研究车用有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）余热回收系统中工质泵的性能及选型,在模拟车用ORC余热回收系统的工作环境下,设计并搭建了以R123作为工质的多级离心泵性能测试实验系统。通过控制多级离心泵转速（870~2900 r·min^-1）、调节工质流量（0.20~5.00 m³·h^-1）,得到了多级离心泵特性曲线。通过分析变工况时多级离心泵关键参数间相互作用关系,及其对车用ORC余热回收系统性能的影响情况,验证了多级离心泵应用于车用ORC余热回收系统的可行性,并确定了其最佳工况点参数。研究结果表明：变工况时,多级离心泵总效率为15.00%~65.70%。车用ORC余热回收系统的蒸发压力、热效率均随着多级离心泵转速的增加而增加。在高转速区,工质流量对系统蒸发压力和多级离心泵输入功率（多级离心泵消耗的电功率）的影响明显增大。随着系统蒸发温度的升高,工质泵实际输入功率占膨胀机输出功率的比例（back work ratio,BWR）最高可达0.45。当多级离心泵转速为2900 r·min^-1时,车用ORC余热回收系统热效率最高可达10.50%。     

中国铁路“走出去”发展战略研究

本文对中国铁路"走出去"面临的机遇和挑战进行了分析,提出了中国铁路"走出去"的指导思想、基本原则和战略目标。针对周边国家、"一带一路"沿线国家、非洲和拉美地区、欧美发达地区以及装备制造合作等不同特点,制定了中国铁路"走出去"总体布局,确立了咨询先行、合作联盟、技术创新、本土化运作和中铁品牌五大战略。从顶层设计、境外咨询、金融支持、风险防控、国际影响、人才建设六个方面提出了推进中国铁路"走出去"的措施建议。     

基于CFD的冰箱门体发泡过程模拟方法

为了验证聚氨酯是否能在冰箱门体内充满以及观察在各个时刻冰箱门体内聚氨酯的体积分数,建立了聚氨酯注塑充型流动的数学模型,运用计算流体力学知识,使用前处理软件对冰箱实际门体模型进行网格的划分,使用Fluent软件进行聚氨酯注塑数值模拟,进行纯流场分析。结果表明:随着填充的进行,聚氨酯的体积分数在不断增大,空气的体积分数逐渐被聚氨酯取代,当填充进行到61s左右时,聚氨酯的体积分数相对达到最大,即充满了整个冰箱门体的腔体内部,至此填充过程结束。     

基于双有机朗肯循环的柴油机余热回收系统性能分析

有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）余热回收技术能够将车用发动机排气余热能高效转化为机械能或电能输出,从而有效提高发动机效率.针对当前车用ORC余热回收技术的发展动态进行了研究,主要包括该技术在数值模拟、控制策略以及关键部件（膨胀机、换热器、工质泵）等方面的研究进展,并对未来研究的发展方向进行了展望.研究结果表明,利用ORC系统对车用发动机尾气余热能进行回收的技术方案具有广阔的发展前景,但目前针对实际工况下车用发动机与ORC系统的动态匹配特性、车用ORC余热回收系统的三维仿真与实验测试、适用于车用ORC余热回收系统的关键部件优化设计等还有待进一步研究,因此,该技术方案距离产业化还有一定距离.今后,车用ORC余热回收系统的高性能部件的开发、高度集成化的实验与仿真、智能化控制系统等将成为未来研究的重点.

     

新型自由活塞膨胀机－直线发电机的性能分析

为深入研究单活塞自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)的运动特性,提出一种可用于小型有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的FPE-LG,搭建了单活塞FPE-LG试验台.在压缩空气试验平台上实现单活塞FPE-LG的连续稳定运行,并验证了单活塞FPE-LG工作原理的可行性.试验研究了进气压力、活塞行程、外接负载电阻、进气持续时间对单活塞FPE-LG运动特性的影响.结果表明:活塞位移和速度随时间的变化趋势均近似为正弦曲线,且在左/右止点(LDC/RDC)附近活塞速度最大,当活塞运动到LDC或RDC时获得峰值加速度;改变活塞行程可提高输出功率,但对活塞峰值速度和缸内峰值压力的影响较小;活塞峰值速度和活塞行程利用率(η)均随外接负载电阻的增加而增大,外接负载电阻从20Ω增加到80Ω时,活塞峰值速度和活塞行程利用率分别从0.56 m/s、58.26%增加到0.84 m/s、78.42%;延长进气持续时间有利于获得更高的活塞速度、活塞行程利用率和峰值输出功率,进气持续时间从20 ms变化到40 ms,峰值输出功率从13.87 W增加到37.40 W.     

单气缸自由活塞膨胀机-直线发电机试验研究

为了提高内燃机能量利用率,自主研发了1台可用于有机朗肯循环余热回收系统的单气缸自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)。在压缩空气试验平台上实现了FPE-LG的连续稳定运行,验证了单气缸FPE-LG工作原理的可行性。在大量试验基础上,分析了驱动压力、外接负载电阻对单气缸FPE-LG输出特性的影响机制。研究结果表明：FPE-LG输出功率呈现较为规律的正弦波动,对于该试验样机而言,当驱动压力为0.6 MPa、外接负载电阻为50 Ω时,峰值输出功率可达到58.7 W;提高驱动压力可以明显提高均方根电压和峰值电流,但驱动压力的提高对FPE-LG自由活塞膨胀机膨胀功-直线发电机输出电能转换(简称功-电转换)效率影响很小;当外接负载电阻小于60 Ω时,随着外接负载电阻的增大,FPE-LG的功-电转换效率从13.4%上升到24.7%;对于该FPE-LG而言,当外接负载电阻为60 Ω时,单气缸FPE-LG的实际膨胀功最大,功-电转换效率最佳。     

基于聚合物发泡过程参数模拟的冰箱门体成型层分析

针对制冷类产品中隔热发泡层结构的设计问题,分析聚合物发泡过程的物理特性,提出了基于发泡过程参数演化的发泡层结构仿真模型,用于指导相关冰箱门体结构优化设计。结合聚合物发泡工艺的理论过程分析,提取并分析发泡层结构相关联的物理参数演化规律,提出其相应函数表达。通过文献调研及发泡工艺实际模拟实验,分别获取其相关物理参数的统计数据及实际表达,并基于CFD-UDF构建了发泡过程仿真模型,用于冰箱门体结构模拟分析。最后,结合某款冰箱门体结构,分析其发泡层成型状态及过程参数,验证了该发泡过程CFD-UDF仿真模型的有效性。