一、发动机进气管预热与散热技术研究(论文文献综述)
张一鸣[1](2020)在《活塞式膨胀机有机朗肯循环余热回收系统试验研究与参数耦合分析》文中研究表明当前汽车行业的快速发展使石油能源的消耗日益增加,但传统车用内燃机能量转化效率有限,部分能量通过热量的形式散失到环境中。对发动机余热能量的回收利用,可实现车辆节能减排的目标。本文针对一款商用卡车重型柴油机,对有机朗肯循环余热回收技术展开研究。提出余热回收与空调制冷复合循环系统,探讨不同循环方式的性能。自主构建有机朗肯循环实验室原型系统,以活塞式膨胀机作为动力输出装置,验证系统可行性并评价不同运行参数下系统工作状态和能量回收效果。为进一步研究系统内部工作过程,本文通过试验与仿真相结合的方法,讨论工质状态参数对核心部件性能的影响规律,分析系统参数间的关联性。面向实车应用场景,对系统部件和循环方式进行优化设计,并探究不同工况尾气能量下的系统表现和节油能力,明确系统关键因素和控制策略。主要研究工作和结论如下:(1)以重型商用卡车柴油机高温尾气作为余热回收系统热源,对其万有特性进行测量,分析不同发动机工况时尾气温度、尾气流量和尾气组分的变化情况。试验结果表明,尾气能量占燃料总能量的26.1%到48.1%,最高达到了244.3k W,回收潜力较大,但变化强烈。(2)提出了余热回收与空调制冷复合循环系统,同时实现余热回收与空调制冷功能,可在独立空调制冷模式、独立有机朗肯循环余热回收模式和复合循环模式间进行切换。利用Aspen Plus软件研究了不同工质的亚临界循环与超临界循环、复合循环系统与独立系统性能。研究表明,蒸发压力的增加可提高输出功率,但超临界循环的蒸发器需要更大换热面积。选取相同工质R134a与R1234yf时,复合系统相较于独立系统可有效减小总换热面积并提升做功能力,但采用R245fa循环工质时系统输出功率更高。(3)自主搭建了尾气余热利用有机朗肯循环实验室原型系统,由板式蒸发器、翅片式冷凝器、柱塞式工质泵、径向活塞式膨胀机、相关附件与各种测试设备组成,选定R245fa作为系统循环工质。试验中系统运行良好并持续输出功率。利用试验平台对比分析了不同运行参数对系统做功能力的影响,其中工质泵转速是系统性能的关键运行参数之一,适当的泵转速可使系统性能达到最佳。当尾气能量增加时,膨胀机最大功率点对应的泵转速随之上升,同时膨胀机做功能力相应提高,最大可达到279W。在测试工况内,适中的工质初始加注量可使系统获得最高膨胀机输出功率。基于热力学第一定律与第二定律分析可知,系统输出功率的热效率与?效率最大分别可达到2.02%和10.5%,其中绝大部分能量损失是由蒸发器与冷凝器造成的,膨胀机与工质泵损失能量的品质较高,因此其占系统总?损的比例明显升高。(4)建立有机朗肯循环系统各部件GT-SUITE一维仿真模型,采用试验与仿真相结合的方法,深入研究了工质状态参数对部件性能的影响特性。对于膨胀机,工质温度对单位工质实际做功能力影响显着,在测试范围内的最高温度点可得到最大值6.03k J/kg,而工质压力的增加致使膨胀机摩擦扭矩从2.44Nm提高到6.38Nm,机械效率随之降低,限制了膨胀机功率输出。换热器中工质压力与换热量和工质量表现出较强关联性,同时换热器内的传热过程又与工质状态相互影响,因此通过迭代计算可更好反映实际换热过程。(5)基于有机朗肯循环性能和参数关联性,进一步面向实车应用开展关键部件优化研究,分析部件尺寸参数和工质状态对性能的提升效果。结果表明,工质流量是调整尾气能量回收率的有效手段,随着工质流量的增加,工质吸热量和系统压力持续升高。增加蒸发器换热面积可提高换热功率,但增速逐渐变慢且不利于系统小型化。在换热面积为6.9m2时,系统可对尾气可用能量中的92.7%进行回收。循环工质量是系统压力的敏感因素,而对工质吸热量影响不大。提出轴向七缸活塞式膨胀机方案,增加膨胀机的排量与膨胀比。膨胀机配气定时对膨胀状态影响显着,进气过晚和进气持续角过大会造成膨胀不完全,无法充分利用工质能量,反之则会出现过膨胀,导致排气负功增加;同时由于工质惯性对排气的影响,需保证一定排气提前角。利用缸内工质膨胀率可评价工质的膨胀效果,该值在80-90%范围时膨胀机性能更佳。工质状态参数中,流量和入口温度的增大均可提升膨胀机做功能力;适当增加入口压力有利于膨胀机提高输出功率,但压力过高会增加摩擦损失。(6)在系统性能优化的基础上,研究发动机ESC循环工况不同尾气能量下余热回收效果,明确系统最优工作参数随尾气能量的变化规律。基本有机朗肯循环可使发动机燃油消耗率下降3.2%。在尾气能量充足的C100工况,最大输出净功达到8.52k W,系统的能量损失主要由冷凝器散热导致,而最大的?损失是由蒸发器内尾气与工质的温差传热造成的。通过回热有机朗肯循环可提高余热回收效果,使发动机燃油消耗率下降幅度增至3.5%,并拓展尾气能量回收范围到B25工况。另外工质在蒸发器与回热器中的吸热量相互补充,可使系统性能对工质流量的敏感性降低。系统最优工作参数与发动机尾气能量具有良好的对应关系,随着尾气能量增加,工质流量应随之提高以保证工质吸热能力,同时由于系统易建立足够蒸发压力,因此循环工质量的需求相应减小。
李烁[2](2020)在《柴油机等压燃烧的仿真研究》文中指出在全球石油资源日益减少、排放法规日益严格,人们对于环境保护和能源节约的意识普遍越来越强的今天,内燃机只有不断的改善燃烧技术才能不被淘汰。柴油机燃烧技术目前的发展趋势,多为不断的提高燃烧的定容度,提高定容度的方法就是不断的提高喷射压力,但是单方面的增大喷射压力而不减小喷油器喷孔孔径(目前喷孔直径最小可达0.1mm,加工技术已无法使喷孔直径更小),对索特平均粒径(SMD,是评价喷雾粒径的指标)的影响不大,因为喷射压力高而不减小孔径会导致滞燃期喷油量变大而产生工作粗暴,排放增加,严重的影响柴油机性能。另一方面,我们注意到,大型船用柴油机的有效热效率已经超过了50%,与汽车柴油机相比,船用柴油机产生的接近等压燃烧的循环具有非常低的机械损失和热损失。这说明,找到循环热效率和各项损失之间的平衡点可能比一味的提高理论热效率更有意义。与等容燃烧相比,等压燃烧虽然理论热效率较低,但由于缸内压力和温度较低,循环的热损失和机械损失较小,NOx排放也较低,特别是在大负荷工况下对于柴油机性能的提升比较明显。因此,有必要研究柴油机等压燃烧技术,为找到克服柴油机热效率与能量损失和排放之间的矛盾的平衡点提供理论依据。为此,本论文对柴油机的等压燃烧进行仿真研究以探究该燃烧方式在柴油机性能提升方面的潜力。首先通过GT-Power软件搭建了单缸柴油机原机模型并完成了模型校验,然后对原机模型进行相关参数的修改,利用两段喷油策略实现了柴油机近似等压燃烧,最后基于经过初步优化得到的有效热效率不低于原机有效热效率的等压燃烧模型,选取特征工况点对不同预爆压的等压燃烧对于柴油机的燃烧过程、经济性、排放性能的影响进行了详细的分析。并在此基础上探究了不同转速和不同负荷下等压燃烧对于柴油机性能的影响规律,得出的主要结论如下:1、通过两段喷射实现等压燃烧能够有效缩短柴油机的滞燃期以及延长柴油机的燃烧持续期使燃烧过程缓和,从而有利于降低柴油机的放热率峰值进而导致其缸内峰值燃烧温度降低以及后期燃烧温度的升高。2、等压燃烧有利于降低柴油机的传热损失但会造成柴油机排气损失的增加,且对于传热损失的影响小于对排气损失的影响,因此等压燃烧会导致柴油机指示热效率的降低。此外,等压燃烧有利于降低柴油机的摩擦损失但会导致泵气损失略有增大,且对于摩擦损失的降低效果大于对泵气损失的增加效果,因此等压燃烧有利于提高柴油机的机械效率。综合指示热效率和机械效率的影响,采用等压燃烧能够实现提高柴油机有效热效率、降低燃油消耗率的目标。3、由于等压燃烧峰值温度较低因此等压燃烧有利于降低NOx排放,但由于等压燃烧采用两段或多段喷射的燃油喷射策略从而导致缸内扩散燃烧量增加,因此等压燃烧会造成微粒排放有一定程度的恶化。4、在不同转速下采用等压燃烧均可以实现通过调整爆压来提高有效热效率,且在合适的爆压下采用等压燃烧均能够降低柴油机的NOx排放,但由于喷射策略的改变不同转速下等压燃烧对于微粒排放的影响规律一致,即等压燃烧相对于原机的微粒排放均较高,这是由于采用两段喷射后扩散燃烧量增加导致的。5、在不同负荷下采用等压燃烧在合适的爆压下均可以实现提高柴油机的有效热效率从而降低柴油机的有效燃油消耗率,但等压燃烧的爆压过大或过小均会造成柴油机有效热效率降低。且在不同负荷下采用等压燃烧有利于改善柴油机NOx排放但会导致柴油机的微粒排放恶化。6、等压燃烧能够在降低柴油机机械负荷的同时保持甚至提高柴油机的经济性。因此,采用等压燃烧可以在发动机机械负荷限制内提高柴油机功率,实现柴油机动力性的拓展。
李善奇[3](2020)在《工程机械双循环冷却系统水冷中冷器散热性能研究》文中认为工程机械作业时发动机功率大、油耗大、发热量大。为了提高发动机燃烧效率及提供更大的功率需要配备涡轮增压,而为了解决安装了涡轮增压之后带来的增压空气温度大幅上升带来的不利影响,需要将高温空气进行冷却,所以需要安装中冷器,安装位置在涡轮增压机与发动机进气歧管之间。中冷器的主要作用是冷却即将要进入发动机的增压空气,配备了中冷器之后,提高空气进气效率,使得发动机燃烧更充足,发动机功率提高的同时,减少废气排放对空气造成的污染。首先对中冷器做了简单的介绍,包括对工程软件fluent进行仿真计算所采用的方程、对仿真结果进行分析所采用的评价方法、仿真所需要的冷热侧流体的物理性质参数、对网格的数量对仿真结果的影响进行了网格无关性的分析。对冷热侧单元体仿真前处理进行了介绍,包括三维建模,模型网格化,设置流体出入口及壁面边界条件等。然后从水冷中冷器内部结构出发,研究了中冷器冷热侧翅片结构对水冷中冷器综合性能的影响,热侧单元体翅片结构参数主要是翅片倾斜角度、波纹节距、翅片高度、翅片厚度、翅片波幅。冷侧单元体结构参数主要是翅片高度、波纹节距、翅片错齿长度、翅片错齿厚度。采用单一变量法分别研究了各参数的改变对单元体的传热性能和阻力性能的影响,并从仿真结果中的温度云图、压力云图、速度云图三个方面进行观察对比,最后通过综合评价因子j/f对各参数数值的改变对单元体综合性能的影响进行比较得出较优的翅片参数的数值。最后从内部翅片结构方面对中冷器整体结构进行了研究,采用多孔介质的方法将内部结构复杂的中冷器进行简化,可节省计算机资源。将二次交叉流的中冷器与一次交叉流及三次交叉流进行对比分析,通过对温度云图、速度云图、压力云图进行观察对比,从散热量、压降、Q/?P、单位体积散热量及散热率等方面进行综合对比后,可得二次交叉流的综合性能更好。同样的方法将气侧长流道的中冷器与气侧短流道的中冷器进行对比后,得到气侧长流道的中冷器综合性能更好。然后将水冷中冷器与某工程机械企业的传统空冷中冷器进行了仿真对比,主要从散热量及压降等方面进行了评价分析,得到在相同条件下水冷中冷器较空冷中冷器综合性能更好。最后将仿真结果与试验数据进行了对比分析,通过两组数据的对比得出仿真结果与试验数据相差较小,验证了计算机仿真方法对中冷器模型结构设计的可行性。
闫博文[4](2017)在《基于当量燃烧的天然气发动机燃烧系统开发研究》文中认为为满足重型发动机欧Ⅵ排放法规,采用稀燃方式的天然气发动机必须加装选择性催化还原(SCR)后处理装置,从而将造成发动机成本明显增加;而采用废气再循环(EGR)的当量燃烧方式可在仅加装三效催化器(TWC)的条件下满足法规要求。本研究采用发动机台架试验、热力学分析和三维数值模拟手段相结合的方法,探究了采用当量燃烧方式满足欧Ⅵ排放法规时提高天然气发动机经济性的优势及潜力,深入研究了采用进气门晚关策略及燃烧室结构优化对当量燃烧天然气发动机燃烧特性及热效率改善的影响,这对天然气高效清洁利用及开发适用于即将实施的国Ⅵ排放法规的天然气发动机燃烧系统具有重要价值。首先在满足欧Ⅵ排放法规的条件下,系统对比研究了当量燃烧与稀燃方式所能实现的天然气发动机经济性,且在此过程中针对稀燃方式燃烧相位优化提出了空气与EGR稀释的策略,结果表明,采用少量EGR稀释时的空气与EGR稀释稀燃可获得明显更高的热效率,尤其在大负荷工况;然而尽管如此,采用当量燃烧方式时天然气发动机的使用经济性与综合考虑SCR尿素消耗时的稀燃方式差距并不显着,且采用当量燃烧可明显降低后处理成本,因此其应为天然气发动机满足欧Ⅵ排放法规时的主要燃烧技术路线。随后深入研究了采用进气门晚关策略时的关键参数对当量燃烧天然气发动机性能的影响,结果表明,通过进气门晚关提高几何压缩比可获得更高的最大理论热效率,因此可有效提高发动机指示热效率。然而,在采用必要EGR稀释时,由于点火时刻提前较多,进气门关闭时刻推迟对点火时刻附近缸内温度的降低作用变得十分明显,并受有效压缩比(ECR)影响较小,此外,几何压缩比增加使燃烧室面容比增大还导致上止点附近传热速率增加,因此采用进气门晚关策略将导致发动机燃烧速率不可避免的有所降低,且随着转速与负荷的增加以及EGR率的提高而更加明显。另一方面,即使在最佳点火时刻不受爆震限制的条件下,有效压缩比提高对增加传热损失致使热效率降低的作用明显强于其加快燃烧速率致使热效率升高的作用。两方面因素的综合作用会对热效率最终改善程度产生一定的制约。通过设计十字形、星云形以及不同喉口/缸径比的缩口形燃烧室,系统研究了三类典型燃烧室形状对当量燃烧天然气发动机性能的影响,结果表明,优化后的缩口形燃烧室与十字形燃烧室在缩短燃烧持续期及提高热效率方面效果相当,并优于星云形燃烧室。此外,对于缩口形燃烧室,随着喉口/缸径比减小,燃烧持续期逐渐缩短,有利于提高热效率,然而喉口/缸径比过小会导致传热损失及爆震倾向增加,造成热效率降低;研究还发现,在最佳点火时刻条件下,燃烧持续期与喉口/缸径比在各工况具有良好的线性关系,利用此规律仅通过少量试验数据结合一维计算即可较好预测缩口形燃烧室结构参数变化对发动机热效率的影响。三维计算结果表明,星云形燃烧室燃烧持续期较长主要原因在于其湍流强度分布不对称导致火焰传播速率不对称,进而制约了火焰面在一定方向上的发展;十字形燃烧室也存在类似问题,且其凹槽结构进一步限制了燃烧后期火焰面的径向扩展,其相对星云形燃烧室更高的燃烧速率主要是由于其更强的挤流作用使其燃烧初期湍流强度更高;缩口形燃烧室在上止点前产生的湍流强度最高,且其火焰传播速率沿各方向更为对称,燃烧后期火焰面扩展也更为明显,然而缩口形燃烧室中高湍流强度区域在压缩上止点前与火焰面吻合良好,但随后迅速与火焰面发生明显分离,导致湍流对火焰面的作用减弱。
姜大海[5](2017)在《车用柴油机微粒捕集器喷油助燃复合再生技术研究》文中研究说明随着全球排放法规的日益严格,柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)技术已经成为控制柴油车微粒排放的重要途径。DPF技术的研究主要集中在过滤材料和过滤体再生两个关键技术上,目前过滤体的再生问题,是制约DPF技术广泛应用的技术难题。针对中国柴油机的技术现状和高硫燃油条件,对车用柴油机微粒捕集器喷油助燃复合再生技术进行了理论和试验研究。首先,对各种喷油助燃再生技术特点和典型柴油机的排气特性进行了分析,提出了以喷油助燃主动再生为主,以燃油添加剂(Fuel Borne Catalyst, FBC)被动再生为辅的复合再生方法,同时采用双路DPF切换外部供气再生和排气辅助再生相结合的后处理系统方案。其次,针对车载再生燃烧器的技术需求与不同燃烧器的技术特点,设计提出柴油自蒸发预混合旋流再生燃烧器,利用燃烧器燃烧过程中的自身放热蒸发柴油,通过多级旋流进气制备混合气,实现柴油的预混合燃烧。通过三维建模分析与试验研究,优化燃烧器结构的关键参数,并根据燃烧器不同的工作阶段,制定了不同的控制逻辑,减少再生能耗和再生排放,提高燃烧器出口温度场的均匀性。再次,提出了基于过滤体压力损失模型的微粒累积量计算方法,以排气流量、排气温度和排气背压为主要参数,计算得到实际微粒沉积量,通过试验验证具有较高的准确性,从而摆脱了传统背压判断方法必须依托具体发动机机型和工况标定的限制。通过对微粒累积量对发动机工作性能以及过滤体再生性能影响的研究,提出了以过滤体的微粒累积量作为再生时机的判断方法。最后,对喷油助燃复合再生过程控制策略进行了理论和车载道路试验研究。在对再生气流流量、温度、氧气含量等再生控制参数优化的基础上,分析再生过程中能量转换过程,对排气辅助再生控制策略进行研究,以降低再生能耗,减少再生时间,同时保证较高的再生效率。试验装置在小批量的车队上进行了实际的长期道路对比试验研究,研究了再生温度、FBC等因素对于微粒累积速度、再生时间、再生能耗、再生灰分累积和发动机微粒排放等长期影响,同时对于过滤体使用寿命的判断依据进行了试验研究。
张亚聪[6](2016)在《驻车燃油加热器系统的控制技术研究》文中提出驻车燃油加热器作为一种独立热源,装车后通过燃用液体燃料,可独立为汽车驾驶室供热,用于寒冷季节或寒冷地区的车内供暖,提高驾乘人员的舒适性。从改善汽车冷启动性能的角度来说,驻车燃油加热器可提供适宜的环境温度,对发动机进行启动预热,从而使车辆常温启动。由此,驻车燃油加热器的使用既可以解决车辆冷启动困难和低温启动排放高、磨损严重的问题也可以提升驾乘人员的舒适性。本文分析了驻车燃油加热器的机械结构、工作原理与安装方式,并在此基础之上,以河北威泰重工机械有限公司生产的驻车燃油加热器为现有模型,对驻车燃油加热器的控制系统进行全面的优化设计,并以此为理论依据,设计全新的智能控制器。硬件设计部分,设计了对驻车燃油加热器的各路温度、转速、电源电压的采集电路,实现了精确采集。再者,采用智能功率芯片BTS6163D实现了对油泵、电热塞的驱动控制,结合其自身的功能设计了驱动电路的故障诊断电路。除此之外,针对性地对油泵设计了短路保护的硬件保护电路,对电热塞的高温烧毁情况进行了分析并设计了电功率控制电路。针对于车辆电气环境的复杂性,设计了综合性的浪涌抑制电路用于驻车燃油加热器控制器。在车辆出现抛负载现象时,可避免控制系统受到浪涌电压的冲击。并对该电路进行了ISO 7637-2 5a脉冲的测试试验,结果表明,该电路在浪涌抑制方面具备很高的可靠性,可用作驻车燃油加热器的浪涌保护方案。软件设计方面,介绍了软件部分整体结构的设计与分工况结构的流程设计,在此基础之上,分析了各个可能出现的故障情况以及处理方式。建立了驻车燃油加热器直流电机的数学模型,并采用PID控制算法对其进行转速调控,以此来提高加热器的燃烧质量。仿真与实践结果显示,该控制算法具有良好的动态性能和稳态性能,符合设计要求。对所设计控制系统进行了硬件焊接和软件的编写、烧录,并对此进行了实验调试与实车测试,试验结果表明该设计符合要求,具备较高的可靠性。
彭光强[7](2016)在《RP95X摊铺机整机热平衡试验研究》文中研究表明摊铺机是一种应用广泛的路面施工机械。其冷却系统的性能不但影响整机工作状态,而且影响能耗。摊铺机的热平衡性能是衡量摊铺机冷却系统冷却效果的重要指标。对摊铺机进行整机热平衡试验,能够有效地检验摊铺机的热平衡性能,并为解决发动机过热提供数据支持,为冷却系统的匹配计算和优化改进提供参照。本文以RP95X摊铺机为试验对象,首先对RP95X摊铺机进行整机热平衡摸底试验,确定摊铺机冷却系统存在的问题。为进一步查找冷却系统存在的具体问题,对摊铺机进行子系统台架热平衡试验,分析水冷散热器、油冷散热器和中冷器的散热性能。根据试验结果,探讨了影响散热器散热效果的因素,建立了水冷散热器水阻与水流量、油冷散热器油阻与油流量、各散热器风阻与风速之间的函数关系。基于子系统台架热平衡试验的试验结果,对台架试验中进风温度不能达到45oC的工况进行了仿真。根据仿真结果,确定了摊铺机冷却系统性能不佳的具体原因,即水冷散热器在流量为260L/min、进口温度为95oC、风量为23500m3/h、进风温度为45oC的工况下,冷却系统各子系统虽然满足摊铺机热平衡试验评价准则的要求,但在实际工况中整机不满足热平衡评价准则的要求。对散热器周边密封及进风栅格控制进行了改进,改进后对摊铺机进行了整机热平衡验证试验,验证了改进措施的有效性。试验结果表明,改进后摊铺机冷却系统的散热性能明显提高,各项指标符合摊铺机冷却系统的设计要求,取得了令人满意的效果。
马玉敏[8](2015)在《170T电传动自卸车发动机系统设计及散热技术研究》文中研究表明电传动自卸车广泛应用于大型施工现场的露天矿物料运输。超大功率发动机是该专用车辆的动力来源,作为发动机辅件的关键技术之一-冷却系统的设计是电传动自卸车高效低成本运行的强力保证。本文对170T电传动自卸车进行了发动机辅件总体设计和散热关键技术研究。1)根据整车工况和性能要求,通过同类型产品类比分析和功率匹配计算两种方法,完成170T电传动自卸车的发动机选型,确定为康明斯Cummins K2000E,额定功率1492kW,额定转速1900rpm,之后设计出发动机辅件总体结构方案。2)按照发动机冷却需求,匹配冷却风扇,计算高低温冷却水两回路的散热能力,设计出适用性高的铜质管带式高低温并联散热器,部分解决170T电传动自卸车的散热难题。3)基于装机实验,改进进气管路联接、冷却风扇罩和防热风回流3部分结构设计,提升发动机辅件的可靠性和经济性。通过理论计算分析和实验结果验证,表明本文提出的发动机辅件总体方案和散热技术切实可行,保证了170T电传动自卸车动力强劲、经济可靠。
王一[9](2015)在《燃料电池动力装置水热管理系统研究及储能方案论证》文中研究表明燃料电池的水热管理决定了动力装置总体的输出性能,系统的储能方式决定了动力装置的续航能力,因此,燃料电池的水热管理系统及储能方式的研究对动力装置的性能具有重要的意义。本文正是基于燃料电池水热管理系统,提出了闭式循环燃料电池水热管理系统方案及关键零部件的设计选型,并针对定压闭式水循环方案进行了PLC程序编写与调试。针对实验室20kW动力装置,结合实验数据,基于Matlab/Simulink软件建立了燃料电池的稳态模型,动态模型以及热管理系统模型,实验数据和仿真结果能够很好吻合,误差在2%以内,因此可以通过建立的电池模型去预测不同的性能参数以及不同工况时电池的输出性能,对电池性能输出具有一定的指导意义。为了方便不同参数的输入,实现更好的人机交互,利用Matlab中的GUIDE建立了可视化人机输入界面,可以直接通过界面进行不同运行参数的输入然后通过程序调用Simulink进行燃料电池性能仿真。为了验证水热管理系统中的部分方案,对定压闭式水循环方案进行了装置论证实验,通过与模拟实验数据对比研究发现,定压闭式水循环方案能够实现气路压力与水路压力的平衡,水路压力能够随着气路压力的改变而改变,压差能够控制在要求的范围之内。通过AMESim软件的建模仿真和实验对比研究发现,电堆,水泵,水箱三者之间的空间布置对于压力的控制具有一定的影响,电堆位于水箱的下游,位于水泵的上游是三者最佳的布置循序。通过对不同外部加湿方案的对比实验发现,在电堆的总体输出性能上,随着电堆温度的升高,尾气自加湿的性能越来越接近膜加湿方案的输出性能,在单体电池输出均匀性上,尾气自加湿的性能要优于膜加湿时电池的输出性能。尾气自加湿方案不仅能够降低系统的零部件,去离子水的使用而且能够降低系统生成水的外排,提高了系统的集成化度,有效处理了系统生成水及对系统进气加湿的问题。对于采用燃料电池作为水下潜器的动力装置而言,系统的储能方式决定了潜器的续航能力,不同的应用背景,应用要求,潜器的储能空间等要素也决定了储能方式的选择。本文针对现有潜用储能方式进行了性能对比分析,并提出了储能方式的选择流程。结合某型UUV储能要求进行了储能方式的选择及设计,储氢方式采用的是硼氢化钠储氢方式,储氧方式采用的是过氧化氢储存方式。
杨晋朝[10](2013)在《粉末燃料冲压发动机内镁颗粒群着火燃烧特性研究》文中研究表明粉末燃料冲压发动机兼具了液体燃料冲压发动机和固体火箭冲压发动机的优势,理论性能优越。但由于粉末燃料冲压发动机燃料形式的特殊性和气固两相流燃烧影响因素的复杂性,粉末燃料冲压发动机内部燃烧机理尚不清楚,发动机燃烧组织较困难、燃烧效率也不高。因此为提高粉末燃料冲压发动机性能必须对颗粒群的着火燃烧特性展开深入细致的研究。基于热力学爆燃理论建立了镁颗粒着火和镁颗粒群着火的分析模型,对镁颗粒和镁颗粒群的着火历程进行了分析,发现了单颗粒着火与颗粒群着火存在的明显差别;给出了不同条件下镁颗粒的着火判据表达式,并通过分析指出镁颗粒群不能给出具体的着火判据表达式;对不同条件下的着火判据进行了总结,分析了各着火判据的适用性和优缺点,最后提出了适合本文研究的着火判据。着眼于粉末燃料冲压发动机的可靠点火技术,对镁颗粒群的着火机理进行了研究,分别建立了零维镁颗粒群着火模型和镁颗粒群着火的一维有限影响体模型。零维镁颗粒群着火模型基于集总参数的思想,详细考虑了单个颗粒的着火细节,及颗粒相与气相的相互耦合影响,获得了颗粒相、气相各参数随时间的变化过程。镁颗粒群着火的一维有限影响体模型基于颗粒对气相空间有限影响的思想,通过考察有限影响体的着火来分析颗粒群的着火,模型不仅对颗粒的着火细节进行了详细描述,还考虑了气相组分的扩散、凝相Mg O的扩散和随气体流动、气体内部的导热等物理过程,获得了颗粒群着火的产生过程和气相温度、组分在有限影响体内的分布。基于两模型对处于黑体辐射之中的镁颗粒群的着火过程进行了研究,发现了其着火过程中颗粒相和气相温度的突跃现象,获得了镁颗粒群着火过程中颗粒相和气相参数的变化规律。数值研究了颗粒浓度、颗粒粒径、氧气浓度、辐射源温度、颗粒群初始温度、环境压力等参数对镁颗粒群着火的影响规律。模型计算结果与文献中试验结果相一致说明了模型的正确性。以粉末燃料冲压发动机燃烧室内燃料颗粒不均匀分布现象为研究背景,对局部颗粒浓区域的着火燃烧进行了分析,建立了一维非稳态镁球形颗粒群的着火燃烧模型。模型不仅考虑了每个镁颗粒的着火燃烧细节和气体的热力学细节,还考虑了辐射在颗粒群内的沿程损失。数值模拟了镁颗粒群的着火燃烧过程,获得了镁球形颗粒群着火的发生和颗粒群火焰的变化过程及气相温度、组分在空间的分布情况,发现了颗粒群在着火燃烧过程中的“双火焰峰”现象,得到了火焰向内外的传播规律及镁颗粒群的燃烧特性。数值分析了颗粒浓度、颗粒粒径、氧气浓度、颗粒群初始温度、环境温度、辐射源温度、环境压力等参数对颗粒群着火燃烧的影响。模型计算结果与文献中试验结果相一致验证了模型的正确性。着眼于粉末燃料冲压发动机的自持续稳定燃烧技术,开展了一维镁粉尘云层流燃烧的理论和试验研究。建立了镁粉尘云一维层流预混燃烧模型,模型不仅考虑了颗粒的着火燃烧细节和气相与颗粒相的相互耦合影响,对火焰与未燃粉尘云的辐射换热也做了详尽描述,并直接基于基本的气相和颗粒相控制方程对镁粉尘云火焰传播过程进行精确求解,是可以考虑不同端口点火的非稳态通用模型。设计并搭建了粉尘云层流火焰传播研究试验台,该试验台可对多种固体燃料粉尘云层流预混燃烧进行研究。通过数值模拟和试验对粉尘云的层流火焰传播过程进行了研究,发现了开口端点火和封闭端点火镁粉尘云层流火焰传播的规律和火焰精细结构。分析了颗粒浓度、颗粒粒径、氧气浓度、粉尘云初始温度、环境压力等参数对镁粉尘云火焰传播的影响,并对比分析了不同端口点火对粉尘云火焰传播的影响。试验结果与模型计算结果的良好吻合验证了模型的正确性。
二、发动机进气管预热与散热技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、发动机进气管预热与散热技术研究(论文提纲范文)
(1)活塞式膨胀机有机朗肯循环余热回收系统试验研究与参数耦合分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 余热回收技术的应用 |
1.3 有机朗肯循环的研究进展 |
1.3.1 循环方式研究 |
1.3.2 循环工质研究 |
1.3.3 系统运行参数研究 |
1.3.4 关键部件研究 |
1.3.5 系统试验研究 |
1.4 研究意义与主要研究内容 |
第2章 车用内燃机尾气余热利用有机朗肯循环方式研究 |
2.1 车用内燃机尾气余热利用有机朗肯循环系统工作原理 |
2.2 柴油机原机尾气能量分析 |
2.2.1 柴油机基本参数 |
2.2.2 原机性能及尾气能量 |
2.3 余热回收与空调制冷复合循环系统性能分析 |
2.3.1 工作模式介绍 |
2.3.2 工质选取 |
2.3.3 系统模型搭建 |
2.3.4 计算结果分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 有机朗肯循环原型系统开发与试验研究 |
3.1 车用内燃机尾气余热利用有机朗肯循环原型系统搭建 |
3.1.1 试验平台介绍 |
3.1.2 试验误差分析 |
3.2 试验准备与调试 |
3.3 系统启停过程 |
3.4 系统关键运行参数试验研究 |
3.4.1 工质泵转速对系统性能的影响 |
3.4.2 膨胀机负载对系统性能的影响 |
3.4.3 发动机尾气能量对系统性能的影响 |
3.4.4 工质加注量对系统性能的影响 |
3.5 系统效率与能量损失分析 |
3.5.1 热效率与?效率分析 |
3.5.2 能量损失与?损失分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 有机朗肯循环部件影响因素耦合分析与模型构建 |
4.1 膨胀机性能的关键影响因素 |
4.1.1 膨胀机摩擦与泄漏损失 |
4.1.2 膨胀过程的能量衰减 |
4.2 蒸发器性能的关键影响因素 |
4.2.1 蒸发器传热模型 |
4.2.2 蒸发压力关键影响因素 |
4.2.3 蒸发器换热过程迭代计算 |
4.3 冷凝器性能的关键影响因素 |
4.3.1 冷凝器传热模型 |
4.3.2 冷凝压力关键影响因素 |
4.4 模型验证 |
4.4.1 发动机模型验证 |
4.4.2 ORC系统模型验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 面向实车应用的有机朗肯循环余热回收系统优化 |
5.1 蒸发器参数优化 |
5.1.1 原蒸发器吸热能力探究 |
5.1.2 蒸发器尺寸结构优化 |
5.1.3 蒸发器板间距对发动机排气背压的影响 |
5.2 循环工质量对系统性能影响分析 |
5.3 膨胀机参数优化 |
5.3.1 膨胀机结构优化 |
5.3.2 活塞行程对膨胀机性能的影响 |
5.3.3 配气定时对膨胀机性能的影响 |
5.4 不同工质状态下膨胀机性能分析 |
5.4.1 入口工质状态对膨胀机性能的影响 |
5.4.2 出口工质压力对膨胀机性能的影响 |
5.4.3 工质流量对膨胀机性能的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 有机朗肯循环尾气能量回收系统工况适配策略 |
6.1 低速小负荷工况尾气能量回收效果 |
6.1.1 低速小负荷工况尾气能量回收潜力 |
6.1.2 低速小负荷工况ORC系统状态参数分析 |
6.1.3 低速小负荷工况蒸发器内换热介质温度分析 |
6.1.4 低速小负荷工况ORC系统能量回收效果分析 |
6.1.5 低速小负荷工况ORC系统对整机经济性的影响 |
6.2 高速大负荷工况尾气能量回收效果 |
6.2.1 高速大负荷工况ORC系统状态参数分析 |
6.2.2 高速大负荷工况ORC系统能量回收效果分析 |
6.2.3 高速大负荷工况ORC系统对整机经济性的影响 |
6.2.4 ORC系统能量流动分析 |
6.3 不同工况下有机朗肯循环最优工作参数与控制策略 |
6.3.1 不同工况下ORC系统最优工作参数 |
6.3.2 ORC系统控制策略 |
6.4 回热有机朗肯循环 |
6.4.1 回热有机朗肯循环 |
6.4.2 回热器换热面积对系统性能的影响 |
6.4.3 不同工况下RORC系统最优工作参数 |
6.4.4 ORC系统与RORC系统性能对比 |
6.5 本章小结 |
第7章 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(2)柴油机等压燃烧的仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 柴油机新型燃烧方式概述 |
1.3 柴油机等压燃烧研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 研究平台的建立 |
2.1 柴油机数值仿真的理论基础 |
2.1.1 一维非定常流动理论 |
2.1.2 数值计算方法 |
2.2 仿真软件介绍 |
2.2.1 GT-Power软件介绍 |
2.2.2 GT-Power中的数学模型 |
2.3 柴油机原机仿真模型的搭建 |
2.3.1 外界环境参数设置 |
2.3.2 进排气管道设置 |
2.3.3 进、排气门模块的设置 |
2.3.4 喷油器模型的设置 |
2.3.5 气缸模型的设置 |
2.3.6 曲轴箱模块的设置 |
2.3.7 柴油机整机模型 |
2.3.8 柴油机整机模型的验证 |
2.4 本章小结 |
第3章 柴油机等压燃烧的实现方法探究 |
3.1 喷油规律对柴油机燃烧缸压的影响 |
3.2 柴油机等压燃烧的仿真实现 |
3.2.1 喷油规律设置 |
3.2.2 燃烧模型设置 |
3.2.3 DOE设计及分析 |
3.2.4 基于等压燃烧的有效热效率提升方法探究 |
3.3 本章小结 |
第4章 柴油机等压燃烧对发动机性能的影响 |
4.1 柴油机等压燃烧控制策略对发动机燃烧过程的影响 |
4.1.1 柴油机等压燃烧控制策略对柴油机缸内温度的影响 |
4.1.2 柴油机等压燃烧控制策略对放热率的影响 |
4.1.3 柴油机等压燃烧控制策略对滞燃期和燃烧持续期的影响 |
4.2 柴油机等压燃烧控制策略对发动机经济性的影响 |
4.2.1 柴油机等压燃烧控制策略对燃料总能量分配的影响 |
4.2.2 柴油机等压燃烧控制策略对泵气损失和摩擦损失的影响 |
4.2.3 柴油机等压燃烧控制策略对发动机效率指标的影响 |
4.2.4 柴油机等压燃烧控制策略对有效燃油消耗率的影响 |
4.3 柴油机等压燃烧控制策略对发动机排放的影响 |
4.3.1 柴油机等压燃烧控制策略对柴油机氮氧化物排放的影响 |
4.3.2 柴油机等压燃烧控制策略对微粒排放的影响 |
4.4 柴油机等压燃烧控制策略在不同转速间影响差异分析 |
4.5 柴油机等压燃烧控制策略在不同负荷间影响差异分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 全文总结 |
5.1 工作总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)工程机械双循环冷却系统水冷中冷器散热性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 装载机散热系统简介 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 水冷中冷器单元体研究理论 |
2.1 中冷器简介 |
2.1.1 中冷器种类 |
2.1.2 中冷器结构 |
2.2 数值计算理论 |
2.2.1 模型控制方程 |
2.2.2 分析及评价方法 |
2.2.3 平均温差法 |
2.2.4 流体物理性质参数 |
2.2.5 模型网格无关性验证 |
2.3 单元体数值仿真 |
2.3.1 单元体模型建模 |
2.3.2 模型网格化及边界条件 |
2.4 本章小结 |
第三章 热侧结构对中冷器性能的影响 |
3.1 单元体翅片倾斜角度对中冷器性能的影响分析 |
3.1.1 单元体翅片倾斜角度对中冷器热侧温度场的影响分析 |
3.1.2 单元体翅片倾斜角度对中冷器热侧压力场的影响分析 |
3.1.3 单元体翅片倾斜角度对中冷器热侧速度场的影响分析 |
3.1.4 单元体翅片倾斜角度对中冷器传热性能的影响分析 |
3.1.5 单元体翅片倾斜角度对中冷器阻力性能的影响分析 |
3.1.6 单元体翅片倾斜角度对中冷器性能的综合评价 |
3.2 单元体翅片波纹节距对中冷器性能的影响分析 |
3.2.1 单元体翅片波纹节距对中冷器热侧温度场的影响分析 |
3.2.2 单元体翅片波纹节距对中冷器热侧压力场的影响分析 |
3.2.3 单元体翅片波纹节距对中冷器热侧速度场的影响分析 |
3.2.4 单元体翅片波纹节距对中冷器传热性能的影响分析 |
3.2.5 单元体翅片波纹节距对中冷器阻力性能的影响分析 |
3.2.6 单元体翅片波纹节距对中冷器性能的综合评价 |
3.3 单元体翅片高度对中冷器性能的影响分析 |
3.3.1 单元体翅片高度对中冷器热侧温度场的影响分析 |
3.3.2 单元体翅片高度对中冷器热侧压力场的影响分析 |
3.3.3 单元体翅片高度对中冷器热侧速度场的影响分析 |
3.3.4 单元体翅片高度对中冷器传热性能的影响分析 |
3.3.5 单元体翅片高度对中冷器阻力性能的影响分析 |
3.3.6 单元体翅片高度对中冷器性能的综合评价 |
3.4 单元体翅片厚度对中冷器性能的影响分析 |
3.4.1 单元体翅片厚度对中冷器热侧温度场的影响分析 |
3.4.2 单元体翅片厚度对中冷器热侧压力场的影响分析 |
3.4.3 单元体翅片厚度对中冷器热侧速度场的影响分析 |
3.4.4 单元体翅片厚度对中冷器传热性能的影响分析 |
3.4.5 单元体翅片厚度对中冷器阻力性能的影响分析 |
3.4.6 单元体翅片厚度对中冷器性能的综合评价 |
3.5 单元体翅片波幅对水冷中冷器温度场的影响分析 |
3.5.1 单元体翅片波幅对中冷器热侧温度场的影响分析 |
3.5.2 单元体翅片波幅对中冷器热侧压力场的影响分析 |
3.5.3 单元体翅片波幅对中冷器热侧速度场的影响分析 |
3.5.4 单元体翅片波幅对中冷器传热性能的影响分析 |
3.5.5 单元体翅片波幅对中冷器阻力性能的影响分析 |
3.5.6 单元体翅片波幅对中冷器性能的综合评价 |
3.6 本章小结 |
第四章 冷侧结构对中冷器性能的影响 |
4.1 单元体翅片高度对中冷器冷侧性能的影响分析 |
4.1.1 单元体翅片高度对中冷器冷侧温度场的影响分析 |
4.1.2 单元体翅片高度对中冷器冷侧压力场的影响分析 |
4.1.3 单元体翅片高度对中冷器冷侧速度场的影响分析 |
4.1.4 单元体翅片高度对中冷器传热性能的影响分析 |
4.1.5 单元体翅片高度对中冷器阻力性能的影响分析 |
4.1.6 单元体翅片高度对中冷器性能的综合评价 |
4.2 单元体翅片节距对中冷器冷侧性能的影响分析 |
4.2.1 单元体翅片节距对中冷器冷侧温度场的影响分析 |
4.2.2 单元体翅片节距对中冷器冷侧压力场的影响分析 |
4.2.3 单元体翅片节距对中冷器冷侧速度场的影响分析 |
4.2.4 单元体翅片节距对中冷器传热性能的影响分析 |
4.2.5 单元体翅片节距对中冷器阻力性能的影响分析 |
4.2.6 单元体翅片节距对中冷器性能的综合评价 |
4.3 单元体翅片错齿长度对中冷器冷侧性能的影响分析 |
4.3.1 单元体翅片错齿长度对中冷器冷侧温度场的影响分析 |
4.3.2 单元体翅片错齿长度对中冷器冷侧压力场的影响分析 |
4.3.3 单元体翅片错齿长度对中冷器冷侧速度场的影响分析 |
4.3.4 单元体翅片错齿长度对中冷器传热性能的影响分析 |
4.3.5 单元体翅片错齿长度对中冷器阻力性能的影响分析 |
4.3.6 单元体翅片错齿长度对中冷器性能的综合评价 |
4.4 单元体翅片错齿厚度对中冷器冷侧性能的影响分析 |
4.4.1 单元体翅片错齿厚度对中冷器冷侧温度场的影响分析 |
4.4.2 单元体翅片错齿厚度对中冷器冷侧压力场的影响分析 |
4.4.3 单元体翅片错齿厚度对中冷器冷侧速度场的影响分析 |
4.4.4 单元体翅片错齿厚度对中冷器传热性能的影响分析 |
4.4.5 单元体翅片错齿厚度对中冷器阻力性能的影响分析 |
4.4.6 单元体翅片错齿厚度对中冷器性能的综合评价 |
4.5 本章小结 |
第五章 水冷中冷器整体性能研究 |
5.1 中冷器性能参数计算方法 |
5.1.1 中冷器换热原理 |
5.1.2 中冷器散热率计算 |
5.1.3 多孔介质模型结构参数 |
5.2 水冷中冷器整体模型仿真分析 |
5.2.1 中冷器模型的建立 |
5.2.2 模型网格划分及边界 |
5.2.3 中冷器仿真结果分析 |
5.3 水冷中冷器不同交叉次数流动方式对比 |
5.3.1 交叉流方式介绍 |
5.3.2 不同交叉流模型 |
5.3.3 不同交叉流模型仿真 |
5.3.4 不同交叉流方式在不同增压气流速下性能对比 |
5.3.5 不同交叉流方式在不同冷却液流速下性能对比 |
5.3.6 不同交叉流方式的Q/?P与流速的关系 |
5.3.7 单位体积散热量对比 |
5.3.8 不同中冷器散热率对比 |
5.4 二次交叉流不同方式性能对比 |
5.4.1 水冷中冷器模型 |
5.4.2 中冷器模型仿真 |
5.4.3 不同增压气质量流量性能对比 |
5.4.4 不同进水流量性能对比 |
5.4.5 Q/?P与流速流量的关系 |
5.4.6 单位体积散热量对比 |
5.4.7 不同中冷器散热率对比 |
5.5 水冷中冷器与空冷中冷器性能对比 |
5.5.1 空冷中冷器模型及仿真结果 |
5.5.2 模型网格划分及边界 |
5.5.3 中冷器仿真结果 |
5.5.4 空冷中冷器与水冷中冷器性能对比 |
5.6 仿真结果与试验结果对比 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(4)基于当量燃烧的天然气发动机燃烧系统开发研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 能源与环境问题 |
1.2 天然气发动机燃烧技术 |
1.2.1 火花点燃式天然气燃烧技术 |
1.2.2 柴油引燃式天然气燃烧技术 |
1.2.3 压燃式天然气燃烧技术 |
1.3 点燃式天然气发动机燃烧优化及研究进展 |
1.3.1 混合气分层燃烧 |
1.3.2 米勒/阿特金森循环 |
1.3.3 燃烧室结构优化 |
1.3.4 进气道结构优化 |
1.4 本课题研究内容和意义 |
1.4.1 课题研究意义 |
1.4.2 课题研究主要内容 |
第二章 试验测试方法与数值计算模型 |
2.1 试验装置及测试 |
2.1.1 试验用发动机及台架布置 |
2.1.2 试验用主要仪器设备及天然气成分 |
2.1.3 数据采集与分析系统 |
2.1.4 燃气喷射与混合 |
2.1.5 试验测试过程 |
2.2 数值计算模型 |
2.2.1 一维计算模型及方法 |
2.2.2 三维计算模型及方法 |
2.3 主要参数定义及说明 |
第三章 天然气发动机欧VI排放法规下燃烧技术路线研究 |
3.1 试验工况及试验测试方法 |
3.2 天然气不同燃烧方式对发动机性能影响的试验研究 |
3.2.1 不同燃烧方式对热效率的影响 |
3.2.2 不同燃烧方式对燃烧特性的影响 |
3.2.3 不同燃烧方式对原始排放及涡前排温的影响 |
3.3 不同燃烧方式热效率影响因素分析 |
3.3.1 一维计算模型验证 |
3.3.2 热效率影响因素分析方法 |
3.3.3 热效率影响因素分析结果 |
3.4 满足欧VI排放法规下天然气发动机燃烧技术路线探讨 |
3.5 本章小结 |
第四章 进气门晚关策略对当量燃烧天然气发动机性能影响 |
4.1 进气门晚关策略燃烧系统参数配置及试验测试方法 |
4.2 进气门晚关策略对当量燃烧天然气发动机性能影响的试验研究 |
4.2.1 进气门晚关策略对热效率的影响 |
4.2.2 进气门晚关策略对燃烧特性的影响 |
4.2.3 进气门晚关策略对原始排放及涡前排温的影响 |
4.3 进气门晚关策略对热效率影响的热力学分析 |
4.3.1 一维计算模型验证 |
4.3.2 热效率影响因素分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 燃烧室形状对当量燃烧天然气发动机性能影响 |
5.1 燃烧室形状设计及试验测试方法 |
5.2 燃烧室形状对当量燃烧天然气发动机性能影响的试验研究 |
5.2.1 星云形与十字形燃烧室对热效率及燃烧特性影响对比 |
5.2.2 缩口形燃烧室结构参数对热效率及燃烧特性的影响 |
5.2.3 缩口形与十字形燃烧室对热效率及燃烧特性影响对比 |
5.2.4 燃烧室形状对原始排放及涡前排温的影响 |
5.3 燃烧室形状对缸内流场及燃烧过程影响的数值模拟研究 |
5.3.1 计算边界条件设置及模型验证 |
5.3.2 缩口形燃烧室结构参数对缸内流场及燃烧过程的影响 |
5.3.3 燃烧室形状对缸内流场及燃烧过程的影响 |
5.3.4 典型燃烧室形状潜在问题 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结及工作展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(5)车用柴油机微粒捕集器喷油助燃复合再生技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
1 引言 |
1.1 前言 |
1.2 柴油车排放法规的发展 |
1.2.1 国外排放法规 |
1.2.2 中国排放法规 |
1.3 柴油机微粒排放控制技术的研究现状 |
1.3.1 燃油技术 |
1.3.2 机内净化技术 |
1.3.3 后处理技术 |
1.4 柴油机排气微粒过滤捕集技术的研究现状 |
1.4.1 过滤技术 |
1.4.2 再生技术 |
1.5 喷油助燃再生技术的研究现状 |
1.5.1 缸内后喷再生技术 |
1.5.2 燃烧器再生技术 |
1.5.3 喷油助燃催化再生技术 |
1.6 问题的提出 |
1.7 主要内容 |
2 喷油助燃复合再生后处理技术方案的研究 |
2.1 影响热再生技术路线选择的主要因素 |
2.2 柴油机排气特性及过滤体再生技术路线的分析 |
2.2.1 重型柴油车 |
2.2.2 轻型柴油车 |
2.3 喷油助燃复合再生后处理技术方案及系统组成分析 |
2.3.1 喷油助燃再生方案对比 |
2.3.2 喷油助燃复合再生后处理技术方案 |
2.3.3 喷油助燃复合再生后处理系统的组成及其分析 |
2.4 本章小结 |
3 喷油助燃燃烧器的设计与控制策略 |
3.1 燃烧器的结构设计 |
3.1.1 柴油燃烧器混合气的制备方式 |
3.1.2 燃烧器的总体设计 |
3.1.3 燃烧器蒸发混合腔的设计 |
3.1.4 燃烧室与点火系统的设计 |
3.1.5 燃烧器的工作过程 |
3.2 燃烧器的模型建立及验证 |
3.2.1 物理模型及网格划分 |
3.2.2 数学模型 |
3.2.3 燃烧器的数值模拟与试验验证 |
3.3 燃烧器工作过程数值模拟分析与结构参数选择 |
3.3.1 预混式燃烧器工作过程数值模拟与关键结构参数分析 |
3.3.2 燃烧室长度对燃烧过程的影响 |
3.3.3 燃烧室缩口直径对燃烧过程的影响 |
3.4 燃烧器控制参数数值模拟与试验研究 |
3.4.1 燃烧器空燃比的数值模拟研究 |
3.4.2 燃烧器控制参数的试验研究 |
3.5 本章小结 |
4 喷油助燃再生时机的研究 |
4.1 再生时机判断方法特点分析 |
4.1.1 排气微粒测量法 |
4.1.2 发动机工况监测法 |
4.1.3 定过滤条件判断法 |
4.1.4 排气背压监控法 |
4.2 基于排气背压的再生时机判断方法的研究 |
4.2.1 壁流式过滤体压力损失模型及其试验验证 |
4.2.2 基于压力损失模型的排气背压MAP图 |
4.2.3 过滤体累积微粒量的实时监控 |
4.3 再生时机确定的基本原则 |
4.4 微粒累积量对发动机性能的影响 |
4.4.1 研究方法 |
4.4.2 微粒累积量对发动机排气背压的影响 |
4.4.3 微粒累积量对发动机进气流量与排气温度的影响 |
4.4.4 微粒累积量对发动机动力性能与燃油经济性的影响 |
4.5 微粒累积量对过滤体再生性能的影响 |
4.5.1 过滤体热再生数学模型建立与验证 |
4.5.2 过滤体再生性能的评价方法 |
4.5.3 微粒累积量对主动再生的影响 |
4.5.4 微粒累积量对非可控再生的影响 |
4.6 再生时机的确定 |
4.7 本章小结 |
5 喷油助燃再生控制策略及再生试验研究 |
5.1 气流参数对再生过程的影响 |
5.1.1 再生气流流量的影响 |
5.1.2 再生气流温度对再生过程的影响 |
5.1.3 再生气流氧气体积分数对再生过程的影响 |
5.2 排气辅助再生控制策略的研究 |
5.2.1 再生过程能量变化分析 |
5.2.2 排气辅助时机的研究 |
5.3 过滤体再生试验研究 |
5.3.1 过滤体再生温度场分布 |
5.3.2 排气辅助再生工况对再生效率的影响 |
5.4 本章小结 |
6 喷油助燃复合再生后处理系统的车载试验研究 |
6.1 DPF后处理系统车载试验方法 |
6.2 DPF后处理系统整车匹配 |
6.2.1 试用车队车型特点及DPF系统总体改装方案 |
6.2.2 过滤体的选型 |
6.2.3 燃油添加剂系统 |
6.2.4 控制系统及数据采集装置 |
6.3 再生试验结果统计与分析 |
6.3.1 再生间隔里程 |
6.3.2 再生时间和再生燃油消耗 |
6.3.3 FBC添加量与灰分 |
6.3.4 排放性能测试 |
6.4 本章小结 |
7 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)驻车燃油加热器系统的控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本论文研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.3 驻车燃油加热器的发展趋势 |
1.4 课题的主要内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 驻车燃油加热器的工作原理 |
2.1 风暖式驻车燃油加热器的工作原理 |
2.1.1 风暖式驻车燃油加热器的原理构造 |
2.1.2 风暖式驻车燃油加热器的工况分析 |
2.2 水暖式驻车燃油加热器的工作原理 |
2.2.1 水暖式驻车燃油加热器的原理构造 |
2.2.2 水暖式驻车燃油加热器的工况分析 |
2.3 驻车燃油加热器的控制理念 |
2.4 本章小结 |
第3章 驻车燃油加热器控制器的硬件设计 |
3.1 驻车燃油加热器主芯片与周围电路 |
3.1.1 主芯片介绍 |
3.1.2 检测电路介绍 |
3.2 驻车燃油加热器控制器的温度检测部分 |
3.2.1 温度传感器简介 |
3.2.2 温度检测电路 |
3.2.3 温度检测实例 |
3.3 驻车燃油加热器控制器的驱动部分 |
3.3.1 智能功率驱动开关BTS6163D |
3.3.2 电热塞驱动电路 |
3.3.3 泵类驱动电路 |
3.3.4 电热塞保护电路设计 |
3.3.5 油泵保护电路设计 |
3.4 驻车燃油加热器控制器的电热塞强化设计 |
3.4.1 电热塞烧毁情况分析 |
3.4.2 电热塞的强化设计方案 |
3.5 本章小结 |
第4章 驻车燃油加热器控制器的浪涌抑制方案 |
4.1 ISO7637-2 简介 |
4.2 常规的浪涌保护方案 |
4.2.1 无源浪涌保护方案 |
4.2.2 常规的有源浪涌保护方案 |
4.3 综合保护方案 |
4.4 实验结果 |
4.4.1 试验布置 |
4.4.2 试验结果 |
4.5 本章小结 |
第5章 驻车燃油加热器控制器的软件设计 |
5.1 工况流程设计 |
5.1.1 整体流程设计 |
5.1.2 独立工况流程图设计 |
5.2 故障检测与保护设计 |
5.2.1 转速故障 |
5.2.2 温度故障 |
5.2.3 电压故障 |
5.3 驻车燃油加热器的电机调速 |
5.3.1 直流电机的数学模型 |
5.3.2 直流电机的PID模型 |
5.3.3 PID参数的整定 |
5.3.4 直流电机的PID调速 |
5.3.5 直流电机的PID调速仿真结果 |
5.4 软硬件调试 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(7)RP95X摊铺机整机热平衡试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内外摊铺机的发展现状 |
1.2.2 国内外热平衡的研究现状 |
1.2.3 热平衡系统的发展趋势 |
1.3 课题研究的意义 |
1.4 本文研究的内容及方法 |
1.4.1 本文的研究内容 |
1.4.2 本文的研究方法 |
第二章 理论分析 |
2.1 摊铺机简介 |
2.2 研究对象的主要技术参数 |
2.3 研究对象的热平衡控制系统 |
2.4 热平衡性能分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 整机热平衡摸底试验及子系统台架试验 |
3.1 整机热平衡摸底试验 |
3.2 子系统台架热平衡试验系统 |
3.2.1 传感器的选型 |
3.2.2 传感器的布置 |
3.2.3 数据采集系统 |
3.3 子系统台架热平衡试验制度 |
3.4 子系统台架热平衡试验内容 |
3.5 本章小结 |
第四章 子系统台架热平衡试验结果分析与改进 |
4.1 试验结果的评价准则 |
4.2 样机性能测定 |
4.3 试验结论与改进措施 |
4.4 整机热平衡验证试验 |
4.5 本章小结 |
结论和建议 |
结论 |
建议 |
参考文献 |
致谢 |
(8)170T电传动自卸车发动机系统设计及散热技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电传动自卸车发展综述 |
1.2.1 国外电传动自卸车的发展情况与特点 |
1.2.2 国内电传动自卸车的发展情况及特点 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 电传动自卸车发动机辅件设计与分析 |
2.1 矿用自卸车的常用传动方式 |
2.2 发动机选型 |
2.2.1 170T电传动自卸车基本参数 |
2.2.2 同型车发动机类比分析 |
2.2.3 发动机辅件总体要求 |
2.2.4 发动机选型 |
2.3 发动机功率匹配计算 |
2.3.1 牵引功率 |
2.3.2 转向功率 |
2.3.3 冷却风扇功率 |
2.3.4 通风功率 |
2.3.5 发动机总功率 |
2.4 发动机辅件总体方案与技术路线 |
2.4.1 总体方案 |
2.4.2 技术路线 |
2.5 发动机辅件总体方案可行性与经济性分析 |
2.5.1 可行性分析 |
2.5.2 经济性分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 发动机散热系统关键技术研究 |
3.1 发动机冷却系统关键技术 |
3.2 散热器散热量与风扇匹配计算 |
3.2.1 冷却系统组成及工作原理 |
3.2.2 发动机对散热器的要求 |
3.3 冷却系统方案及散热器设计 |
3.3.1 冷却系统方案 |
3.3.2 散热器设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 发动机辅件实验与设计改进 |
4.1 发动机辅件实验 |
4.1.1 实验目的与条件 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 实验结果与分析 |
4.2 改进设计 |
4.2.1 进气管路联接结构改进 |
4.2.2 冷却风扇罩结构改进 |
4.2.3 散热器防回风结构改进 |
4.3 改进结果验证实验 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)燃料电池动力装置水热管理系统研究及储能方案论证(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 燃料电池装置在各领域的应用 |
1.2.1 闭式循环技术在潜器上的应用 |
1.2.2 闭式循环技术在潜艇上的应用 |
1.2.3 闭式循环技术在航天上的应用 |
1.3 水热管理系统的研究现状 |
1.3.1 水管理的必要性 |
1.3.2 热管理的必要性 |
1.4 课题研究内容 |
第2章 闭式循环燃料电池水热管理系统设计 |
2.1 水热管理系统匹配计算 |
2.1.1 水管理加湿方案的可行性分析 |
2.1.2 热管理系统的热源分析 |
2.2 水热管理系统的结构及方案设计 |
2.2.1 水热管理系统关键部件的设计 |
2.2.2 水热管理系统方案设计 |
2.2.3 定压闭式水循环PLC程序的编写 |
2.3 本章小结 |
第3章 基于Matlab/Simulink的燃料电池性能仿真研究 |
3.1 燃料电池数学模型 |
3.1.1 电池可逆电压 |
3.1.2 电池活化极化电压 |
3.1.3 电池欧姆极化电压 |
3.1.4 电池浓差极化电压 |
3.2 燃料电池稳态模型的建立与仿真分析 |
3.2.1 燃料电池稳态模型建立 |
3.2.2 仿真结果分析 |
3.3 燃料电池动态模型的建立与仿真分析 |
3.3.1 燃料电池动态模型建立 |
3.3.2 仿真结果分析 |
3.4 燃料电池系统热管理模型建立与仿真分析 |
3.4.1 燃料电池热管理模型的建立 |
3.4.2 仿真结果分析 |
3.5 基于GUIDE编写的Matlab程序界面 |
3.6 本章小结 |
第4章 水热管理系统的实验研究 |
4.1 定压闭式水循环装置应用实验 |
4.1.1 定压闭式水循环实验设计 |
4.1.2 实验结果及数据分析 |
4.2 加湿方案的论证 |
4.2.1 尾气自加湿方案实验设计 |
4.2.2 实验数据分析 |
4.3 集成方案论证实验 |
4.4 反极及水淹现象的思考 |
4.5 本章小结 |
第5章 潜用燃料电池储能方式选择 |
5.1 氢气与氧气的制取与储存 |
5.1.1 储氢技术性能对比 |
5.1.2 储氧技术性能对比 |
5.2 水下动力装置的储氢供氧方式 |
5.3 储能系统设计 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)粉末燃料冲压发动机内镁颗粒群着火燃烧特性研究(论文提纲范文)
符号说明 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 相关领域研究进展 |
1.2.1 粉末燃料冲压发动机技术研究现状 |
1.2.2 镁着火燃烧特性研究 |
1.2.3 镁/氧化学反应动力学 |
1.2.4 气固两相流中颗粒群现象 |
1.2.5 颗粒群着火燃烧特性研究 |
1.3 本文主要工作 |
1.3.1 问题的提出 |
1.3.2 本文主要研究内容 |
第2章 镁颗粒及镁颗粒群着火理论分析 |
2.1 引言 |
2.2 镁颗粒着火的热力爆燃理论分析 |
2.2.1 基本假设 |
2.2.2 颗粒的着火模型 |
2.2.3 颗粒着火的热力学分析 |
2.3 镁颗粒群着火的热力爆燃理论分析 |
2.3.1 基本假设 |
2.3.2 颗粒群的着火模型 |
2.3.3 颗粒群着火的热力学分析 |
2.4 镁颗粒群着火判据 |
2.5 小结 |
第3章 镁颗粒群着火模型及着火过程数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 零维镁颗粒群着火过程数值模拟 |
3.2.1 模型思想 |
3.2.2 基本假设 |
3.2.3 零维镁颗粒群着火模型 |
3.2.4 镁颗粒群着火过程 |
3.2.5 计算结果及讨论 |
3.3 镁颗粒群着火的一维非稳态有限影响体模型 |
3.3.1 模型思想 |
3.3.2 基本假设 |
3.3.3 模型的基本方程 |
3.3.4 初值条件、边界条件和算法 |
3.3.5 颗粒群着火过程 |
3.3.6 计算结果及讨论 |
3.4 模型对比分析 |
3.5 小结 |
第4章 镁球形颗粒群着火燃烧模型及燃烧过程数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 模型的基本思想与假设 |
4.2.1 问题描述 |
4.2.2 模型思想 |
4.2.3 模型基本假设 |
4.3 镁球形颗粒群着火燃烧模型 |
4.3.1 气相控制方程 |
4.3.2 颗粒相方程 |
4.3.3 状态方程 |
4.3.4 镁/氧化学反应动力学 |
4.3.5 初值条件、边界条件和算法 |
4.4 镁球形颗粒群的着火燃烧过程 |
4.4.1 着火判据 |
4.4.2 镁球形颗粒群的着火燃烧过程 |
4.5 计算结果及分析 |
4.5.1 颗粒浓度的影响 |
4.5.2 颗粒初始粒径的影响 |
4.5.3 氧气浓度的影响 |
4.5.4 辐射源温度的影响 |
4.5.5 球形颗粒群初温的影响 |
4.5.6 环境温度的影响 |
4.5.7 环境压力的影响 |
4.6 小结 |
第5章 镁粉尘云一维层流燃烧模型与试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 模型的基本思想与假设 |
5.2.1 问题描述 |
5.2.2 模型思想 |
5.2.3 模型基本假设 |
5.3 镁粉尘云层流燃烧模型 |
5.3.1 火焰与未燃粉尘云的辐射换热 |
5.3.2 气相控制方程 |
5.3.3 颗粒相方程 |
5.3.4 状态方程 |
5.3.5 镁/氧化学反应动力学 |
5.3.6 初值条件、边界条件和算法 |
5.4 试验系统与试验方法 |
5.4.1 试验思路及系统 |
5.4.2 试验条件及步骤 |
5.5 粉尘云的层流燃烧过程 |
5.5.1 粉尘云层流火焰传播过程 |
5.5.2 粉尘云层流火焰结构分析 |
5.6 计算与试验结果及分析 |
5.6.1 颗粒浓度的影响 |
5.6.2 颗粒粒径的影响 |
5.6.3 氧气浓度的影响 |
5.6.4 粉尘云初温的影响 |
5.6.5 环境压力的影响 |
5.7 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 本文主要工作和结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 下一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录A 物质的热物性参数 |
A.1 物质的热容 |
A.1.1 2_O的待定系数表 |
A.1.2 N_2的待定系数表 |
A.1.3 Mg的待定系数表 |
A.1.4 Mg O的待定系数表 |
A.2 物质的焓和热焓 |
A.3 镁/氧化学反应燃烧热 |
四、发动机进气管预热与散热技术研究(论文参考文献)
- [1]活塞式膨胀机有机朗肯循环余热回收系统试验研究与参数耦合分析[D]. 张一鸣. 吉林大学, 2020(08)
- [2]柴油机等压燃烧的仿真研究[D]. 李烁. 吉林大学, 2020(08)
- [3]工程机械双循环冷却系统水冷中冷器散热性能研究[D]. 李善奇. 吉林大学, 2020(08)
- [4]基于当量燃烧的天然气发动机燃烧系统开发研究[D]. 闫博文. 天津大学, 2017(10)
- [5]车用柴油机微粒捕集器喷油助燃复合再生技术研究[D]. 姜大海. 北京交通大学, 2017(01)
- [6]驻车燃油加热器系统的控制技术研究[D]. 张亚聪. 北京理工大学, 2016(03)
- [7]RP95X摊铺机整机热平衡试验研究[D]. 彭光强. 长安大学, 2016(02)
- [8]170T电传动自卸车发动机系统设计及散热技术研究[D]. 马玉敏. 长安大学, 2015(02)
- [9]燃料电池动力装置水热管理系统研究及储能方案论证[D]. 王一. 哈尔滨工程大学, 2015(07)
- [10]粉末燃料冲压发动机内镁颗粒群着火燃烧特性研究[D]. 杨晋朝. 国防科学技术大学, 2013(01)