船用中速柴油机预测模型的自动标定与优化

为解决柴油机预测模型参数过多导致的标定困难问题，采用遗传基因算法对搭建的船用中速机DIjet预测燃烧模型进行智能标定。借助最大缸内压力以及对应的曲轴转角快速完成缸压曲线标定，相较于传统手动标定，标定时间可缩短到几十分之一。在进行柴油机整体功率验证后，对NO_x排放进行标定，形成一套简便可行的智能标定流程。在完成标定的模型上进行NO_x排放及有效燃油消耗率（brake specific fuel consumption，BSFC）优化，在考虑两者不同权重系数的情况下得到更优的帕累托前沿面。     

国六柴油机轨压和喷油正时对柴油机性能的影响

为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明：以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的柴油机油耗及排放;轨压和喷油正时对HC排放的影响较小;轨压对柴油机油耗、排温、NO_x排放、CO排放的影响较大,且在中等偏高负荷时更为敏感,随着轨压增加了57 MPa,柴油机油耗、排温分别下降了16.1 g/（kW·h）、63 ℃,NO_x排放上升了663×10^-6,CO排放下降了785×10^-6;喷油正时对烟度及柴油机氧化催化器前端温度T₄、柴油机颗粒捕集器前端温度T₅、选择性催化还原系统前端温度T₆的影响较大,且在低负荷时更为敏感。随着喷油正时提前6.0°,烟度下降了0.43%,T₄、T₅、T₆峰值出现在轨压为76 MPa且喷油正时为上止点前7.5°时,温度分别为315.3、338.4、329.3 ℃。     

高原环境下聚甲氧基二甲醚对柴油机燃烧和排放性能的影响

以掺混不同体积分数（10%、20%）聚甲氧基二甲醚（polymethoxydimethyl ethers, PODE）的柴油为含氧燃料,采用某军用泵机组柴油机进行发动机台架试验,通过控制进气压力模拟高原地区柴油机进气条件,模拟海拔0~4 000 m时含氧燃料对发动机外特性、燃烧特性和排放性能的影响。结果表明,低海拔下,该柴油机燃用掺混PODE燃料后功率低于燃用0号车用柴油,燃油消耗率升高。随海拔升高,柴油机燃用掺混PODE燃料后功率和燃油消耗率逐渐接近燃用纯柴油。当海拔达到4 000 m时,柴油机燃用掺混20%体积分数的PODE燃料后功率平均增加3.6%,燃油消耗率平均下降1.2%。海拔4 000 m、柴油机2 000 r/min、100%负荷下,燃用掺混PODE燃料后燃烧位移前移,缸压峰值、放热率峰值提高,滞燃期和燃烧持续期缩短。不同海拔下,燃用掺混PODE燃料后CO、HC排放显著降低,NO_x排放有所增加。     

满足TierⅡ排放要求的N330柴油机开发设计

针对IMO TierⅡ排放限值要求,对原N330柴油机进行了开发设计,通过采用Miller循环,选用高压比增压器、冷却面积更大的空冷器,优化设计喷油器,延迟供油等措施使柴油机的NO_x排放值达到TierⅡ排放要求,且柴油机的燃油消耗率、最高燃烧压力、烟度、排温、增压压力等各项性能指标都有所提高。     

船用低速柴油机低压SCR系统台架试验研究

结合船用低速柴油机的技术特点设计了低压SCR系统并开展了台架试验研究。试验结果表明:所设计的SCR系统NO_x减排效果明显,NH₃逃逸量较小,满足相关法规要求;柴油机在加装SCR系统后排气压力损失满足设计要求,且对燃油消耗率影响较小。     

工作环境对自然吸气柴油机性能影响仿真

基于CY4102BG四冲程自然吸气柴油机,利用GT-POWER一维仿真计算软件建立柴油机工作过程仿真模型,研究高原和水下工作环境对柴油机性能的影响。仿真结果表明：随着海拔的增高,柴油机有效功率有所下降,NO_x排放上升,排气温度增加;随着水下排气背压的增高,柴油机有效功率下降,NO_x排放显著上升。针对柴油机在非标况环境下NO_x排放性能的恶化,通过调节喷油参数来优化柴油机综合性能。经优化,在不同工作环境下柴油机NO_x排放降低7.3%~21.4%,优化效果较为明显。     

基于小型柴油机多喷油参数协同优化的试验研究

针对一款1.06 L非道路三阶段排放的卧式柴油机,以非道路四阶段稳态排放循环8个工况为基础,展开油轨压力、喷射正时、预喷—主喷间隔、预喷油量4个参数单因子变化和多因子协同变化对柴油机油耗和排放影响的试验研究。利用参数扫描法进行比油耗和NO_x等排放的多目标优化,使发动机排放达到非道路第四阶段法规的要求。通过分析各喷射参数对油耗和排放的敏感性,获得产品优化提升的指导方案。研究结果表明：喷射正时和轨压对柴油机有效燃油消耗率、NO_x排放及CO排放的影响较大,对碳氢化合物（HC）排放影响较小。预喷—主喷间隔和预喷量对燃烧热效率和CO排放影响较大,对其他排放影响微弱。合理设定轨压和喷射正时的标定组合,可获得最佳的NO_x排放与油耗的折中关系。此外,预喷可以有效降低HC排放。多参数协同优化后的8个工况排放加权结果为：颗粒物（particular matter, PM）排放为0.09 g/（kW·h）,HC+NO_x排放为4.17 g/（kW·h）,CO排放为1.46 g/（kW·h）,实现了产品优化升级并达到了“非四”排放法规的要求。     

喷油正时对某电控柴油机性能的影响

基于某电控柴油机研究喷油正时对喷油规律、缸内燃烧放热规律及整机性能的影响。分析表明：喷油正时对油管压力影响较小,对喷油器启喷压力影响显著;在一定范围内喷油正时的变化对柴油机各项性能均有稳定、有限的影响,其中对碳烟、NO_x排放的影响最为明显。确定合理的喷油正时应兼顾整机的排放性能及常用工况的燃油经济性。     

进气加湿结合米勒循环降低船用中速柴油机NOx排放的研究

针对某型满足TierⅡ排放法规的船用中速柴油机,采用试验设计分析了进气含湿量、喷油正时、米勒强度对柴油机NO x排放量、燃油消耗率等参数的影响权重及各因素间交互效应的大小;并对75%负荷工况下,进气加湿和米勒循环的组合方式进行了优化。研究结果表明:进气加湿是一种NO x降排潜力大,对Soot排放量和燃油消耗率影响小的降排技术;进气加湿、米勒循环的NO x降低量可在其组合应用时进行线性叠加;目标机型在75%负荷工况下,要使NO x降低75%,48.92(g·kg-1)的进气含湿量、下止点前38°CA的米勒强度为最佳组合方式。     

富氧燃烧对柴油机工作特性影响的试验研究

在一台增压柴油机上进行了富氧进气的试验研究,并在此基础上采用EGR技术,研究不同进气氧浓度下EGR率对柴油机排放特性的影响,以期改善柴油机NOx和碳烟的权衡关系。研究表明:富氧进气柴油机在同一进气氧浓度下,其有效燃油消耗率随着负荷的增加而明显减小;同一负荷时有效燃油消耗率随着氧浓度的升高而稍有降低。在富氧燃烧的基础上,引入EGR可以实现柴油机的烟度和NOx排放的同时降低,其关键是在一定的工况点匹配与之相适合的EGR率。当2 200 r/min全负荷工况下,进气氧浓度21%与EGR率20%组合、氧浓度22%与EGR率50%组合,烟度和NOx排放降低比例分别达到20.0%和14.8%、6.7%和19.2%。     

变频变压调速技术在旧电梯改造上的应用

应用变频变压的最新控制技术，对旧电梯的交流双速控制或可控硅调压调速控制系统进行改造，使电梯的运行成本、能耗和故障率大大降低．     

基于可变模糊集理论的洪水分类研究

针对洪水分类指标具有不确定性、模糊性及以往洪水分类研究中未考虑聚类指标权重的不足,提出了一种基于可变模糊集理论并考虑模型参数指标权重变化的可变模糊聚类迭代模型,并应用于南京站和宜昌站的洪水样本分类中.实例结果表明,该模型在洪水分类预测中准确、合理,具有推广应用价值.     

关于如何调节水泵最佳工况点的技术分析

通过水泵最佳工况点的选择，介绍分析水泵要达到最佳工况点所选用的计算方法和适用范围。     

基于Kalman滤波的航空发动机模型研究

建立了发动机的状态变量模犁,设计了Kalman滤波器,用带有噪声和偏离量的动态响应进行验证,结果表明Kalman滤波器能够快速获得可测参数偏离量,并且不同噪音水平下,滤波输出具有良好的一致性,可以完成对可测参数的修正,提高发动机模型的精度.     

变几何涡轮对涡轮气动性能的影响研究

针对自由涡轮导向器叶片可调的多级轴流涡轮进行气动性能研究。结果表明:通过改变自由涡轮导向器叶片角度可以调节多级涡轮的流量、效率、膨胀比分配和功率分配,自由涡轮导向器叶片角度变化对涡轮流场和各级静叶损失产生明显的影响。     

基于LS SVM的大坝多测点潜变量监控模型

为安全监控大坝,以棉花滩大坝为例,提出了一种多测点监测数据的方法,通过对环境变量和大坝效应量之间关系的分析,将多测点监测量转换为几个相互独立的潜变量来实现多测点数据的降噪和减缩,并采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立环境变量因子对潜变量的预测模型,以实现对大坝状态的监控。     

全可变气门机构运动学的仿真分析

分析了BMW的N52发动机可变升程气门机构的机械结构原理,然后对机构进行运动学方程推导,得出气门升程与凸轮转角、偏心轮转角之间的数学关系,编制了发动机全可变气门升程运动学计算程序,可以用来计算全可变气门机构的运动学问题,为以后进行动力学计算作准备。     

Mass and heat transport impact on the peristaltic flow of a Ree–Eyring liquid through variable properties for hemodynamic flow

Variable properties play a prominent role in analyzing the blood flow in narrow arteries. Specifically, considering the variation of thermal conductivity and viscosity helps in the understanding of the rheological behavior of blood and other biological fluids, such as urine, spermatozoa, and eye drops. Inspired by these applications, the current study incorporates the impact of variable thermal conductivity and viscosity for modeling the peristaltic flow of a Ree–Eyring liquid through a uniform compliant channel. The governing equations are nondimensionalized with the assistance of similarity transformations. The long-wavelength and small Reynolds wide variety approximation are utilized for solving the governing differential equations. Furthermore, the series solution method (perturbation technique) is utilized for solving the nonlinear temperature equation. The obtained results show that the velocity is greater in the case of the Newtonian liquid than that of the non-Newtonian liquid.     

影响生物质成型燃料点火性能的因素分析

针对影响生物质成型燃料点火性能的4个因素,利用正交试验法合理安排试验,找出了影响生物质成型燃料点火性能的显著性因子.试验表明,燃料密度是影响点火性能的最显著因素,其次为燃料含水率、炉膛初始温度和通风状况.