双燃料发动机燃烧放热规律模型及实验研究

在原单一燃料放热规律计算模型的基础上，针对双燃料发动机燃烧过程的特点，将其分为四个阶段，建立了一种新的双燃料发动机燃烧放热率计算模型。使用该模型，可以实现引燃燃料与主燃料放热率计算的分离。简要介绍了该模型的计算原理和方法。利用该模型分别计算了柴油-LPG双燃料发动机的引燃柴油、LPG及总体的燃烧放热率，分析了其燃烧过程及燃烧特性，并与试验结果进行了分析比较。为研究分析双燃料发动机的燃烧特性提供了一种便捷有效的方法。     

Simulation of quasi-dimensional model for diesel engine working process

In order to satisfy the demand of validity and real time operating performance of diesel engine model used in hardware-in-the-loop simulation system, a simplified quasi-dimensional model for diesel engine working process was proposed, which was based on the phase-divided spray mixing model. The software MATLAB/Simulink was utilized to simulate diesel engine performance parameters. The comparisons between calculated results and experimental data show that the relative error of power and brake specific fuel consumption is less than 2.8%, and the relative error of nitric oxide and soot emissions is less than 9.1%. At the same time, the average computational time for simulation of one working process with the new model is 36 s, which presents good real time operating performance of the model. The simulation results also indicate that the nozzle flow coefficient has great influence on the prediction precision of performance parameters in diesel engine simulation model.     

直喷汽油机压电晶体控制外开轴针式喷油器的喷雾可视化研究

对新型压电晶体控制的外开轴针式喷油器在不同边界条件下实现的圆锥状喷雾的基本特征,包括喷雾锥角、喷雾轴向贯穿距及每循环喷油量进行了分析与研究,并在此基础上提出了针对这种外开轴针式喷油器的喷雾轴向贯穿距经验公式.为了能够对喷雾的空间分布能力及油气混合特性进行定性分析,提出了喷雾体积放大倍率的概念.采用超高速摄影相机获得的可视化结果表明,这种喷油器形成的空心圆锥状喷雾实际上是由许多直径较小的油线组成的.油线结构的发现为进一步分析及研究其喷雾特性提供了参考和依据.     

基于反馈型自适应鲁棒控制的伺服泵直接驱动电液系统精确运动控制研究

由于传统泵控液压系统存在位置跟踪精度低、频率响应慢的缺点,给精确运动控制造成很多困难。对此,针对伺服电机泵直接驱动电液系统模型的非线性动力学特性和参数不确定性,采用反馈型自适应鲁棒控制（ARC）,实现伺服泵直接驱动电液系统的精确运动控制。建立伺服电机泵直接驱动电液系统的动力学模型,通过非线性泵流量映射重新建立泵的动力学模型。采用反馈型ARC方法进行控制器设计,合成泵的控制输入,使气缸执行器位置跟踪一个期望的轨迹,并对系统模型的位移斜坡响应和伺服泵功率进行实验仿真。结果表明：相比于PID控制,反馈型ARC控制下的位移跟踪误差大幅度降低,伺服泵的平均功率分别降低了55%、26%、63%,峰值功率也有所降低。采用反馈型ARC控制,能够实现有效的模型补偿,使得系统运行稳定,提高系统模型的跟踪性能和鲁棒控制性能。     

正丁醇掺混比对双燃料发动机性能的影响

正丁醇具有与柴油互溶性好、挥发性好和自身含氧等特点,是一种良好的清洁替代燃料,为了改善天然气双燃料发动机的燃烧和排放特性,在引燃柴油中掺混了正丁醇.通过调整喷油时刻,使燃烧相位(CA 50)固定在6°CA ATDC处,对比分析了正丁醇掺混体积分数分别为0%(B0)、10%(B10)、20%(B20)和30%(B30)时缸内的燃烧和排放参数.研究结果表明:随着正丁醇掺混比的提高,滞燃期延长,燃烧持续期缩短,缸压峰值升高,放热率峰值先升高后降低,B10的峰值最高.此外,指示热效率提高,CO和HC排放降低,而NOx排放略有增加.     

斜滑断层作用下埋地管道的力学性能试验研究

为研究跨斜滑断层作用下埋地管道的破坏机理和力学性能,设计了土箱装置进行跨斜滑断层的模型试验,并利用有限元软件进行数值模拟,研究了不同错距下管道的应变分布特点及管道变形情况。试验结果表明:埋地管道在斜滑断层作用下,管道的变形呈反对称状,远离断层的管段应变值较小,且随着土体一起运动;管轴上最大拉应变和压应变出现在断层面附近,且都随着断层错移量的增加而增大;对于管径较小管道,当错移量较大时,容易发生塑性应力集中现象;埋深较大的管道,其峰值拉压应变都较大,更容易出现塑形变形;增加管道的壁厚可以明显减小管道应变及变形,可有效减轻管道破坏。数值模拟结果与试验值非常接近,验证了所建模型的合理性,研究结果可为相关跨斜滑断层管道力学性能分析奠定基础。     

充量温度对某中速柴油机燃烧和NO_x排放的影响

为了研究米勒循环条件下充量温度的变化对某中速柴油机燃烧和NOx排放的影响,采用三维计算流体动力学模拟方法对其缸内流动、喷雾、燃烧和NOx生成过程进行了数值模拟分析。结果表明:随着充量温度的降低,着火滞燃期、预混合燃烧放热率峰值和最高压力升高率不断增加,在充量初始温度比原机降低40 K之后尤为显著;指示油耗率和NOx排放率先降低后升高,说明过低的充量温度不利于降低NOx排放,其原因是滞燃期太长,预混合燃烧放热太多,促进了热NOx生成。     

基于AMESim的柴油机调速器仿真优化研究

利用AMESim软件分别建立了某型柴油机液压调速器控制阀和执行机构的一维模型,研究了调速弹簧刚度、控制阀质量、飞块质量等参数对调速器性能的影响,以及优化前后控制阀和执行机构的响应特性。研究结果表明:调速弹簧刚度值为40(k N·m-1)时,控制阀响应时间最短;控制阀质量为0.03 kg时,震荡剧烈程度显著减小;飞块质量在0.052 kg时,可有效减少控制阀响应时间;优化前调速器响应时间为3 s,优化后为0.1 s。优化后的调速器控制阀以及执行机构能够很好地满足准确性和快速性的要求。     

备用通信电源新设计

设计了一种新型的应急、备用通信电源，硬件上采用了双闭环控制电路，软件上使用了神经元PID算法，提出了双模糊控制算法，并且设计了软、硬件的保护电路，使系统达到了简单、可靠、输出电源质量高和环保节能的效果。     

通用过程控制器的新设计

本文对神经元算法和模糊控制算法在实际中的应用作了探讨。通过对通用过程控制器的设计,分别提出了神经元PID控制器;神经元在线修正模糊控制器的比例因子,达到了快速高精度的控制效果;还提出了一种用两次模糊算法的控制器,达到了简单高效的控制效果。