船用柴油机蓄压式电控喷油器计量特性数字孪生模型研究

为实时准确地观测电控喷油器的喷油量,实现喷油过程的闭环控制,针对某船用柴油机蓄压式电控喷油器结构特征,根据其燃油流动过程和蓄压腔压力变化规律,利用理论机理计算与神经网络修正相结合的方法,建立了电控喷油器计量特性数字孪生模型。通过建立快速原型样机进行在线试验验证,对比喷油器计量特性数字孪生模型观测值与平台实测值。试验结果表明:当电控喷油器每循环喷油量大于1 000 mm~3时,喷油量计算误差在3%以内;当每循环喷油量小于1 000 mm~3时,喷油量计算误差在10%以内。     

船用柴油机蓄压式电控喷油器计量特性数字孪生才型研究

为实时准确地观测电控喷油器的喷油量,实现喷油过程的闭环控制,针对某船用柴油机蓄压式电控喷油器结构特征,根据其燃油流动过程和蓄压腔压力变化规律,利用理论机理计算与神经网络修正相结合的方法,建立了电控喷油器计量特性数字孪生模型.通过建立快速原型样机进行在线试验验证,对比喷油器计量特性数字孪生模型观测值与平台实测值.试验结果...     

WT615型天然气发动机模拟计算及性能分析

应用AVL—BOOST软件对WT615型天然气发动机建立工作过程计算模型，从发动机负荷特性和速度特性验证模型的准确性，并通过改变模型中的过量空气系数、点火提前角和增压比等主要工作参数对该机性能影响进行分析，从而为发动机的参数优化匹配和电控系统的脉谱标定奠定理论基础，减少开发过程中的人力、物力和财力。     

电控喷油器响应特性仿真分析

本文以德尔福(DELPHI)共轨电控喷油器为研究对象,以系统轨压在160MPa下的喷油规律试验研究为基础,以HYDSIM为仿真平台,建立了电控喷油器仿真模型。通过试验,验证了系统模型;运用模型,研究了对喷油器响应特性的影响因素,并以提高电控喷油器响应特性为出发点,探讨了各关键结构参数的设计原则。通过分析计算,为电控喷油器结构参数的合理选择和设计提供了理论依据。     

电控喷油器响应特性影响研究

分别从理论分析和模拟计算的角度,定性、定量地分析了电控喷油器各关键结构参数对其响应特性的影响规律。以德尔福(DELPH)I共轨电控喷油器为研究对象,以系统轨压在160MPa下的喷油规律试验研究为基础,以HYDSIM为仿真平台,建立了电控喷油器仿真模型。通过试验,验证了系统模型;运用模型,研究了对喷油器响应特性的影响因素,并以提高电控喷油器响应特性为出发点,探讨了各关键结构参数的设计原则。通过分析计算,为电控喷油器结构参数的合理选择和设计提供了理论依据。     

节流式电控喷油器的实验研究

作者对自行设计的节流式电控喷油器进行了试验台试验和喷射过程的电子计算机模拟计算,并实现了电控喷油系统在单缸105柴油机上的实机运行。实验和理论分析表明:节流式电控喷油器能满足电控柴油机对喷油器的要求并在改进喷射特性方面有较大的潜力。本文介绍了节流式电控喷油器的结构,通过试验台试验分析了节流式电控喷油器的特点及其主要参数对喷射特性的影响,并介绍了电控喷油器的实机运行情况。     

电控排气阀开启/关闭角度对智能化低速柴油机性能的影响

以RT-Flex60C大型智能化低速柴油机为研究对象,建立了智能化柴油机工作过程仿真模型,用自主开发的大型智能化柴油机电控排气阀系统硬件在环(HIL)仿真试验平台和柴油机台架试验数据验证仿真模型的正确性;在此基础上,对电控排气阀开启/关闭角度对柴油机性能与排放特性的影响进行了仿真计算分析。根据分析结果提出了RT-Flex60C机排气门开启/关闭角度的优化方案。     

增压中冷电控单体泵柴油机的平均值模型

在工作过程计算基础上,通过电控单体泵的电特性和供油特性分析,并利用台架试验数据建立了一台增压中冷单体泵柴油机（DDC2000）的平均值模型。在原机ECU控制下DDC2000只能按发电机特性工作在1800r／min。而根据该模型计算得到了一张不同转速和负荷下的供油MAP,采用该MAP的ECU明显增强了控制系统的稳定性。模型在稳态和瞬态工况中都能较好地仿真柴油机的响应特性,通过台架上两个点工况和一个瞬态工况的试验数据验证了该模型的正确性。     

直喷汽油机中空锥形燃油喷雾的雾化和蒸发模型

高压旋流中空燃油喷雾日益广泛地应用于缸内直喷(GDI)汽油机中，为此发展了一种适合于模拟这种燃油喷雾雾化过程的薄膜喷雾模型．燃油薄膜的破碎过程采用表面波破碎理论来模拟．对Spalding蒸发模型和油滴阻力模型进行了改进，用来计算油滴的蒸发和阻力变形过程，同时引入初始喷雾液团的计算模块．在多维内燃机计算程序KIVA3的基础上建立了改进的数值计算模型，并对不同喷射条件下的定容压力容器中空旋流燃油喷雾过程进行了数值计算，对计算和实验所得的喷雾特性包括油束外形结构，油束喷雾贯穿度和油滴粒径进行了详细的比较，同时对单液滴的蒸发过程也进行了数值计算，油束模型的计算结果与实验结果吻合良好。     

滑阀参数对蓄压式电控喷油器喷射过程影响的计算分析

本文利用建立的蓄压式电控喷油器的计算模型，通过对喷射过程的模拟计算，分析了滑阀高压通道截面积、节流孔和滑阀弹簧预紧力对喷射过程的影响。计算结果对滑阀参数的确定和优化具有一定的参考价值。     

柴油机运行工况的神经网络分析

本文运用神经网络理论对柴油机的运行工况进行了分析,建立了柴油机喷油特性的通用神经网络模型,并用以模拟柴油机的喷油特性,模拟结果得到了实验的验证。     

电动汽车充电机谐波模型的研究

根据开关函数法和调制理论,推导得出了充电机的谐波模型。该模型将充电机的时域非线性特征变换成频域线性矩阵,它不依赖于充电机端口的运行情况。当充电机的参数及基波初始相角确定后,该模型矩阵为常矩阵。同时,根据谐波叠加特性,得到了多台充电机的谐波模型。通过与时域仿真的结果对比,验证了该模型的正确性。     

基于负荷实际暂态特性的配电网负荷模型的研究

针对现场实际负荷成分的时变性、随机性、复杂性、多样性和非线性的特点,在考虑实际负荷暂态特性的基础上,提出一种基于神经网络的配电网受控电流源负荷模型的方法。该方法根据负荷群在稳态运行条件下的电压和电流暂态特性,通过神经网络学习负荷群的电压电流特性,用受控电流源代替实际的负荷群,受控电流源的电流大小受神经网络控制,并利用Matlab/Simlink对所提出的负荷模型建立方法进行仿真验证。仿真结果表明所建立的负荷模型在单相短路、两相短路和三相短路条件下均具有良好的稳定性和准确性。     

CFD investigating the effects of different operating conditions on the performance and the characteristics of a high-temperature PEMFC

The effects of different operating conditions on the performance and the characteristics of a high-temperature proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) are investigated using a three-dimensional (3-D) computational fluid dynamics (CFD) fuel-cell model. This model consists of the thermal-hydraulic equations and the electrochemical equations. Different operating conditions studied in this paper include the inlet gas temperature, system pressure, and inlet gas flow rate, respectively. Corresponding experiments are also carried out to assess the accuracy of this CFD model. Under the different operating conditions, the PEMFC performance curves predicted by the model correspond well with the experimentally measured ones. The performance of PEMFC is improved as the increase in the inlet temperature, system pressure or flow rate, which is precisely captured by the CFD fuel cell model. In addition, the concentration polarization caused by the insufficient supply of fuel gas can be also simulated as the high-temperature PEMFC is operated at the higher current density. Based on the calculation results, the localized thermal-hydraulic characteristics within a PEMFC can be reasonably captured. These characteristics include the fuel gas distribution, temperature variation, liquid water saturation distribution, and membrane conductivity, etc.     

水库变动回水区泥沙分选数值模拟研究

为研究水库变动回水区推移质泥沙分选特性,考虑泥沙非均匀性的影响,利用Riemann解求解双曲型方程的Godunov格式的有限体积法求解浅水方程和Hirano活动层模型,建立了水库变动回水区泥沙分选数学模型,并利用物理模型所测变动回水区的水位和淤积高度对泥沙分选数学模型进行验证。最后根据水库的实际运行情况,对变动回水区在枯水期小流量低水位、水库充水及库水位消落情况下的推移质泥沙沿程分选进行数值模拟,模拟结果可较好地反映变动回水区床沙级配变化的规律,表明该模型可应用于实际水库运行时变动回水区的河床演变数值模拟,为航运、防洪提供一定的依据。     

Effect of porous media on the performance of the double-pass flat plate solar air heater

The heat transfer characteristics and performance of the double-pass flat plate solar air heater with and without porous media are studied numerically. The mathematical models described the heat transfer characteristics of the double-pass flat plate solar air heater are derived from the energy conservation equations. The implicit method of finite-difference scheme is employed to solve these models. The effect of the thermal conductivity of the porous media on the heat transfer characteristics and performance is considered. The results obtained from the model are validated by comparison with experimental data of previous researchers. There is reasonable agreement between the present model and experiment.     

基于Scada数据的风电场改扩建数值模拟研究

风电技术发展速度远高于风电场衰老速度,随着技术的不断进步,多数风电场可以进行有针对性的改扩建,并以此来最大化利用已有风电场内风能资源,增加经济收益。根据已建成风电场运行特性对风电场进行精细化设计是已建成风电场改扩建的关键。针对已建成风电场的Scada数据进行统计分析,了解风电场风能资源特征及运行特性,随后根据风电场风资源特征及运行特性,建立CFD模型,并通过对比风电场模型与风电场各机位点实际测风数据的误差,确认风电场CFD模型的精确程度,最后应用修正为自由流的已建机位点机舱测风数据进行模型修正,达到精准模拟风电场的要求,并以此来确定风电场改扩建排布方案,确保风电场发电量。工程实例的数据与结果分析表明了该方法的可行性。     

质子交换膜燃料电池的建模与输出特性研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种重要的燃料电池,对于发展新型清洁能源以及改善环境有着重要的意义。针对其数学模型与仿真方法展开了研究。首先简单介绍了PEMFC的原理与特性,并构建了PEMFC系统的数学模型,模型主要包括燃料电池模型与气体改革者模型。然后以MATLAB的SIMULINK为平台依据上述模型建立了PEMFC的仿真模型,并利用仿真模型分析了PEMFC在负载变化情况下的输出特性以及燃料变化特性,结果表明,PEMFC能够快速地响应负载的变化,输出特性良好。     

单相螺旋管圈动态特性研究

从过程基本方程出发,建立了单相螺旋管圈及垂直管圈的动态特性方程,并经过二次建模,得到了能够直接求解的微分方程组,将理论计算结果与试验曲线做了比较,证明了模型的正确性,所得结果对进一步研究直流锅炉螺旋管圈水冷壁动态特性具有一定的参考意义。     

超临界直流锅炉长期动态特性的建模与仿真

超临界直流锅炉长期动态特性对超临界直流锅炉汽轮机发电机组的仿真和控制系统设计具有十分重要的意义。为了快捷、全面、可靠地研究调峰及负荷变化过程中超临界直流锅炉的长期动态特性,通过合理地机理分析和模型简化,应用状态空间方法建立了超临界直流锅炉省煤器,水冷壁,过热器及再热器的简化数学模型,推导出工质侧压力流量变化的一组更为简洁、新颖的非线性关系式。最后以上述简化状态空间模型和非线性关系式为工具对某600MW超临界直流锅炉的长期动态特性进行了仿真研究,仿真结果正确。本文的研究为超临界直流锅炉的长期动态特性研究提供了一个十分简便的数学模型和方法。