基于EGR策略的重型柴油机瞬态空燃比优化控制

针对某些重型柴油机在进气中冷后加入足量的EGR较为困难,瞬态工况下EGR优化后的发动机排放性能恶化的问题,从精确控制EGR流量、优化空燃比、降低排放的目的出发,在一台CY6D180高压共轨重型柴油机上进行了大量的试验研究。基于排放优化原则,研究了利用节气阀配合EGR阀引入EGR后的发动机稳态特性,提出了一种两阀联合关开优化发动机瞬变排放性能的策略。进行了瞬态工况条件下的对比试验验证。结果表明:本文设计的瞬态空燃比控制方法在保证烟度排放值在3.5%限度内的情况下,NOx的排放量也不超过稳态工况点的10%。     

基于粒子群算法的两级增压船用柴油机EGR与Miller协同优化研究（英文）

为了符合日益严格的排放法规和提高柴油机效率,本文开展了船用柴油机EGR米勒循环耦合两级增压系统协同优化研究。首先,以潍柴6170船用柴油机为研究对象,建立EGR、米勒循环和可调两级增压柴油机的一维数值模型。然后,采用粒子群算法进行油耗和排放综合最优的多输入多目标优化研究,研究EGR耦合米勒调节和EGR耦合高压级涡轮旁通调节对NO_x排放和油耗的耦合调节规律。结果表明,中等EGR率耦合中等米勒度对于NO_x排放和油耗的协同优化效果更好,在中等EGR率和低涡轮旁通率下,NO_x排放和油耗综合较优。最后,基于耦合调节规律,提出了全负荷下最优稳态控制策略。随着负荷的增加,优化的涡轮旁通率和米勒度逐渐增大。与仅使用EGR的系统相比,EGR和米勒循环耦合涡轮旁通的优化系统在100%负荷下NO_x排放降低0.87 g/(kW·h),油耗降低17.19 g/(kW·h)。EGR和米勒循环耦合可调两级涡轮增压可以实现全负荷下NO_x和油耗的综合优化。     

船用柴油机废气再循环性能评估及应用

针对增压柴油机废气再循环(EGR)性能评估问题,特别是"小样本"下的最优决策,提出了一种基于不等权优化的评估及决策方法。首先,在TBD234V12型相继增压柴油机上搭建高压废气再循环系统,采集柴油机缸内爆压、燃油消耗率、NO_x、CO及烟度等主要参数试验数据,建立最优关联分析模型,用来不同EGR方案的初步评价。其次,根据柴油机不同负荷工况,通过客观优化方法建立综合评价模型。最后,基于MATLAB GUIDE设计和建立了增压柴油机EGR性能综合评估及最优决策仿真平台。仿真结果表明:低负荷时小EGR率对应的综合评估值更高,因此宜采用较小EGR率;高负荷时,较低EGR率对应的综合评估值较低,较高EGR率获得了更高的评估值,但是过高的EGR率的综合评估值反而下降,因此不宜采用过高EGR率。仿真优化平台可以快捷、方便地解决增压柴油机EGR性能评估及最优决策问题。     

质量均衡的FGS率优化分配策略

为了保证在带宽约束信道下的视频传输能够获得最小的失真,同时降低接收端的视频失真波动,提出了一种精细粒度可扩展编码（FGS）率优化鲁棒传输策略.该策略首先根据网络可用带宽和丢包特性对FGS视频增强层进行率分配,然后根据FGS视频增强层之间存在的不同重要性,采用不均等前向冗余纠错(FEC)方法进行错误保护.在率分配和FEC非均等保护这两个步骤中,都考虑了网络丢包对视频质量波动的影响.试验结果表明,该方法能够有效减小接收端因丢包引起的视频质量失真,同时能大幅度降低视频质量的波动.     

火电厂多机组负荷优化分配的研究

在电厂总负荷一定的情况下,并列运行的机组之间存在着负荷合理分配的问题,即经济调度问题.利用等能耗微增率原理,分析了各台机组的煤耗特性和汽耗特性,得出了多机组负荷优化分配的最优方案,从而为火电机组的优化运行提供了理论依据.     

火电厂多机组负荷优化分配的研究

在电厂总负荷一定的情况下,并列运行的机组之间存在着负荷合理分配的问题,即经济调度问题.利用等能耗微增率原理,分析了各台机组的煤耗特性和汽耗特性,得出了多机组负荷优化分配的最优方案,从而为火电机组的优化运行提供了理论依据.     

基于EBSILON仿真软件的联机供热负荷分配优化

针对某电厂供热能耗偏高,利用EBSILON仿真软件搭建了200 MW和300 MW机组的联机供热系统模型,获得机组最佳运行方式,有效缓解了联机机组能耗大、运行成本高的问题.在模拟过程中,对不同热电负荷进行计算模拟,得到机组总煤耗与发电标准煤耗随300 MW机组热电负荷占比的变化关系曲线.根据模拟结果得出:当300 MW...     

三维子带视频编码的率失真优化码率控制

在基于运动补偿时域滤波（MCTF）的三维小波/子带分级编码系统中,质量分级或者码率分级通过从全分辨率嵌入式总码流中提取相应的子码流来实现。本文首先阐述目前广泛使用的位平面截断算法的理论依据并指出其次最佳性。提出均方误差最小意义上的最佳三维子带码率分配算法,在任意给定码率限制条件下都能获得最优率失真性能。对比实验还表明比特分配策略的选择将严重地影响子带分级编码系统的压缩性能。     

某混合动力汽车中央通道一体化设计与优化分析

为研究某国产混合动力SUV汽车车身结构的安全性能,依据中国研发新车评价规程(C-NCAP)构建了在台车以50 km·h-1的速度撞击整车侧面的有限元模型,并且将该混合动力SUV汽车进行了仿真分析。碰撞试验显示该国产混合动力SUV汽车出现的中央通道弯曲变形严重、侧地板褶皱程度大而导致的动力电池包受到挤压风险的问题,分析了该问题产生的原因同时提出了结构一体化设计方案。一体化设计加强了中央通道的抗应力变形能力,下侧地板褶皱程度减小,动力电池包受到挤压或破裂风险降低。最后通过实车试验和仿真结果表明该优化方案的可行性。     

某增雨火箭炮回转体的结构分析与优化

为实现某增雨火箭炮回转体的结构优化设计,文中基于某增雨火箭炮的显示动力学有限元模型,分析了火箭炮在极限工况下回转体的刚度、强度.以增雨火箭炮回转体的总质量为目标函数,回转体各部分的厚度为设计变量,材料的刚度和强度为约束条件,选取火箭炮发射过程中回转体底座尺寸作为设计变量,运用快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)对增雨火箭炮回转体进行了结构优化,得到了回转体最优尺寸参数.结果表明:优化后的回转体底座在火箭炮发射方位角为0°,高低角为45°极限工况下,底座最大应力为281.3 MPa,小于增雨火箭炮回转体的材料许用应力356 MPa,底座最大应变为1.275×10~(-4),在保证回转体底座刚度、强度前提下提高了材料的利用率.     

低压EGR系统对缸内直喷发动机性能影响的研究

为研究低压废气再循环系统（Exhaust Gas Recirculation,EGR）对缸内直喷发动机油耗、排放和泵气损失的影响,基于某2.0T缸内直喷发动机,提出了一套低压EGR系统控制策略。试验结果表明,在各个工况下,随着EGR率的升高,比油耗出现降低的情况,泵气损失得到良好改善,排气端的一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）含量降低,总碳氢化合物（Total Hydrocarbons,THC）含量略有升高。     

柴油机催化再生系统三维建模及性能仿真

基于Fire软件建立催化再生系统模型,详细分析了仿真过程中气体压强、温度、流速、浓度(c)及颗粒质量等参数的变化情况.研究表明,催化再生系统能较好地降低柴油机尾气颗粒物的排放.     

内外部EGR对柴油HCCI燃烧控制的仿真研究

基于分段韦伯函数燃烧放热率模型,通过耦合一维流体动力学软件GT-Power与化学动力学软件Chemkin,建立了均质混合气压燃烧技术(HCCI)柴油发动机仿真试验平台,准确模拟了HCCI单缸试验样机的工作过程,研究了内外部废气再循环(EGR)对柴油HCCI燃烧控制的影响.仿真结果表明:内外部EGR对HCCI燃烧具有不同的控制作用,考虑内外部EGR的综合因素效应,可以实现燃烧相位的有效控制     

EGR率控制精度对车用增压直喷柴油机性能的影响

开发了一套真空式EGR控制系统和一套步进电机式EGR控制系统,并分别测试了其与发动机匹配后的EGR率万有特性,在此基础之上研究了EGR率控制精度对发动机经济性和排放的影响。研究表明:步进电机式EGR系统的EGR率万有特性平顺,而真空式EGR系统的EGR率万有特性有突变现象,步进电机式EGR系统控制精度优于真空式EGR系统。不同控制精度EGR系统对发动机大负荷区域内的经济性影响不大,但匹配真空式EGR系统的发动机在小负荷区域的油耗偏高;匹配步进电机式EGR系统的发动机中、低速大负荷区的NOX排放较低,但高速大负荷区域的NOX排放较高。     

柴油机排放控制的进展

近年来,控制内燃机排放水平的法规变得越来越严格,尤其是大型车用内燃机的排放限值更加严厉,这使得开发设计人员采用各种办法来降低内燃机的排放.本文介绍了从结构设计和喷油系统改进方面降低排放所采用的方法,以及在使用过程中的尾气净化措施.这些方法在实际应用中取得了良好的效果.     

柴油机选择性催化还原系统优化设计

采用计算流体力学(CFD)和化学动力学方法对Urea-SCR系统中物理化学过程进行了仿真计算.仿真分析得到了最佳的喷孔数,可为催化器的优化设计提供参考依据.     

点燃式甲醇发动机配气相位的优化设计

以一维进排气管流动和缸内零维燃烧模型理论为基础,建立了点燃甲醇发动机的工作过程计算模型.通过计算结果与实验数据的对比,对模型的精度和可靠性进行了验证.依据建立的模型,针对几种不同的进气迟闭角(IVC)和排气提前角(EVO)分别在3个工况下进行发动机的性能参数模拟计算,由此各自初步筛选出三组角度,最后用排列组合方法进行再次优化分析,确定了一组最佳的进气迟闭角、排气提前角和气门重叠角.     

基于HM的汽油发动机曲轴优化分析

以某直列4缸汽油发动机的曲轴为研究对象,采用CATIA建立3D模型,在HYPERMESH( HM)自带的求解器中进行静力分析、模态分析和疲劳分析,得出了应力、应变、固有频率、疲劳寿命、损伤循环周期.再进行数据整理,由各参数的对比最后选出最优的方案.     

某柴油机螺旋进气道的流动实验与数值模拟

以某柴油机螺旋进气道为研究对象,在Pro/E软件上对该进气道进行三维实体造型后,利用CFD三维流体软件进行稳流实验条件下的模拟计算,并对该进气道进行了稳流实验。模拟与实验结果对比发现：各气门升程下的流量系数和涡流比吻合较好,流量系数除个别气门升程外,相对偏差小于5%;涡流比在大气门升程时,相对偏差小于12%,在小气门升程时可能由于壁面模型精度差造成的偏差较大。文中还结合CFD提供的进气道流动信息,分析了流量系数和涡流比随气门升程变化趋势的原因。气道流动实验与CFD模拟相结合,可为气道的改进优化、设计开发提供更可靠有效的方法。     

小流量发动机进气试验的高阶多项式优化模拟

针对小流量发动机,以发动机进气流量作为反馈输入来控制发动机进气调压系统。首先,对进气系统进行了高空台半物理仿真试验。其次,建立了阀门上调、下调与PID补偿模型,并使用上下调试验数据对各种模型参数进行高阶多项式优化。最后,把各个模型在各调整工况下结合起来,对进气调压进行全过程模拟。其动态误差在0.471%内波动,而稳态误差在0.096%范围内。