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船用发动机冷却水套流动传热分析与结构优化
1
作者 陈宁 郝梦楠 +1 位作者 徐华平 靖海国 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期72-79,共8页
[目的]为了深入研究冷却水套流动与传热特性,[方法]以某船用六缸增压柴油机为研究对象,通过一维发动机性能仿真,获取额定转速1000 r/min工况下气缸和进、排气道内的温度和压力数据,并结合计算流体力学分析方法展开仿真研究。[结果]结果... [目的]为了深入研究冷却水套流动与传热特性,[方法]以某船用六缸增压柴油机为研究对象,通过一维发动机性能仿真,获取额定转速1000 r/min工况下气缸和进、排气道内的温度和压力数据,并结合计算流体力学分析方法展开仿真研究。[结果]结果表明:缸体与缸盖水套平均流速分别为1.18 m/s和0.88 m/s,1缸~3缸缸盖冷却液流量占比仅为34.45%。通过调整缸体上水孔流通截面积,缸体与缸盖水套平均流速分别提升55.90%和19.30%,缸盖鼻梁区域低速区范围缩小,缸内热负荷集中问题与冷却液流量分配均匀性得到改善。[结论]研究成果可为冷却水套传热优化设计提供一定参考。 展开更多
关键词 冷却水套 流场仿真 优化设计
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过量空气系数和点火时刻对缸内直喷氢内燃机燃烧与排放特性的影响研究 被引量：2
2
作者 贾滨 黄泽远 +3 位作者 胡祯 周磊 钟力嘉 卫海桥 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期11-18,共8页
基于一台缸内直喷氢内燃机三维模型,开展了过量空气系数和点火时刻对缸内直喷氢内燃机燃烧与排放的影响研究。研究结果表明:随着过量空气系数从2.5降低至2.1,缸压峰值从6.9 MPa增加到10.5 MPa,缸压峰值相位从压缩上止点后18.0°提... 基于一台缸内直喷氢内燃机三维模型,开展了过量空气系数和点火时刻对缸内直喷氢内燃机燃烧与排放的影响研究。研究结果表明:随着过量空气系数从2.5降低至2.1,缸压峰值从6.9 MPa增加到10.5 MPa,缸压峰值相位从压缩上止点后18.0°提前到了上止点后12.5°。降低的过量空气系数增大了浓混合气区域,积聚在火花塞附近及气缸壁面附近。此外,过量空气系数的降低加快燃烧速度并升高燃烧温度,导致NOx排放增加。随着点火时刻从上止点前5°提前至上止点前9°,缸压峰值从7.9 MPa增加到9.3 MPa,缸压峰值相位从上止点后18.5°提前到上止点后14.0°。点火时刻的提前使缸内平均温度从1900 K上升到2050 K,导致了NOx排放增加。 展开更多
关键词 过量空气系数 点火时刻 燃烧 排放 缸内直喷氢发动机
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柴油引燃天然气发动机诱导火焰射流燃烧模式分析
3
作者 沈照杰 赵华 +3 位作者 王彦岩 纪兆圻 马琮淦 康玉霞 《内燃机与动力装置》 2025年第3期35-42,共8页
为提高天然气燃烧速率,突破天然气发动机在低负荷工况下碳氢排放高、燃烧效率低,以及高负荷工况下爆震倾向显著等技术瓶颈,系统研究柴油引燃天然气发动机的引燃优化与火焰传播增强技术进展。厘清缸内预混天然气燃烧加速机制的关键科学问... 为提高天然气燃烧速率,突破天然气发动机在低负荷工况下碳氢排放高、燃烧效率低,以及高负荷工况下爆震倾向显著等技术瓶颈,系统研究柴油引燃天然气发动机的引燃优化与火焰传播增强技术进展。厘清缸内预混天然气燃烧加速机制的关键科学问题,重点解析引燃柴油喷射调控、缸内火焰传播强化和诱导火焰射流三种燃烧组织模式。分析表明:提高引燃效率、加快火焰传播速度、维持火焰传播稳定及缩短火焰传播距离是解决天然气燃烧速率低的主要技术思路;诱导火焰射流燃烧方式结合柴油多点引燃和预燃室火焰射流,通过节流环设计使引燃火焰向余隙区高速射流,可以缩小缸内各区域燃烧始点、持续期及火焰传播距离差异,加快天然气火焰传播速度,是实现缸内天然气快速燃烧的潜在技术路径;节流环结构还有很大优化空间,应开展相关基础研究以推进该技术的发展和应用。 展开更多
关键词 柴油-天然气双燃料发动机 燃烧优化 余隙燃烧 诱导火焰射流燃烧
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润滑脂/FeS微粒复合润滑对轴承摩擦学性能的影响
4
作者 张艳玲 王新华 焦玉琳 《商丘职业技术学院学报》 2025年第3期59-65,共7页
为了改善轴承的摩擦学性能,将FeS微粒添加到基础脂中制成复合脂,在摩擦试验机上考察了复合脂在不同转速、载荷下的摩擦学性能.结果表明:添加到基础脂中的FeS微粒,在摩擦副的“挤压”作用下FeS微粒会不断地吸附在摩擦副表面上,从而形成... 为了改善轴承的摩擦学性能,将FeS微粒添加到基础脂中制成复合脂,在摩擦试验机上考察了复合脂在不同转速、载荷下的摩擦学性能.结果表明:添加到基础脂中的FeS微粒,在摩擦副的“挤压”作用下FeS微粒会不断地吸附在摩擦副表面上,从而形成吸附层.在摩擦瞬时高温的作用下,FeS微粒会发生分解,在摩擦副表面上生成FeS薄膜.FeS薄膜的疏松多孔结构易于储存基础脂中的润滑油并有利于O元素的扩散,能够促进FeS微粒的吸附和FeO、Fe_(3)O_(4)与FeSO_(4)薄膜的生成.在不同转速、载荷下,试样Ⅱ的耐磨性始终优于试样Ⅰ.在固定载荷为200 N,当转速为1.5 m/s和升高至3.0 m/s时,试样Ⅱ的磨损失重相对试样Ⅰ分别减少了14.28%和57.03%.在固定转速为2.1 m/s,载荷为150 N和增大到300 N时,试样Ⅱ的磨损失重相对试样Ⅰ分别减少了12.5%和84.85%.这归因于FeS微粒向摩擦副表面转移效果会随着转速的提高和载荷的增大而增强. 展开更多
关键词 轴承 锂基润滑脂 FeS微粒 转速 载荷
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缸内直喷氢内燃机控制参数对混合气形成及燃烧特性的影响研究 被引量：3
5
作者 李冬野 刘少鹏 +2 位作者 胡祯 周磊 卫海桥 《内燃机工程》 北大核心 2025年第1期9-16,26,共9页
基于一台直列4缸四冲程缸内直喷氢内燃机,建立了三维计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真计算模型,研究了发动机控制参数对混合气形成及燃烧特性的影响。研究结果表明:随着当量比的增大和点火时刻的提前,发动机的缸内... 基于一台直列4缸四冲程缸内直喷氢内燃机,建立了三维计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真计算模型,研究了发动机控制参数对混合气形成及燃烧特性的影响。研究结果表明:随着当量比的增大和点火时刻的提前,发动机的缸内压力和放热率峰值升高,同时缸内压力和放热率的峰值相位推迟。减小当量比使氢气和空气的混合气分布大致相同但更加稀薄,更靠近火花塞的浓混合气分布是提升火焰传播速度的关键。随着氢气喷射时刻的推迟,缸内压力和放热率峰值增大,点火延迟缩短,燃烧相位提前。喷射压力和喷射时刻对燃烧过程的影响均取决于缸内混合气的分布状态。 展开更多
关键词 直喷 氢发动机 内燃机 控制参数 混合气形成 燃烧特性
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一种发动机缸内制动和气门间隙调整的量角工装设计 被引量：1
6
作者 梁敏 许燕妮 +2 位作者 谭洪波 康玉霞 邱永成 《江苏农机化》 2025年第1期36-38,共3页
为解决发动机缸内制动和气门间隙调整标记多、易出错、精度差、效率低等问题,设计开发了一款辅助调整的量角工装。该工装采用磁性结构同心吸附在发动机信号盘上,工装的零刻度线与发动机信号传感器位置对应。转动发动机信号盘使某缸气门... 为解决发动机缸内制动和气门间隙调整标记多、易出错、精度差、效率低等问题,设计开发了一款辅助调整的量角工装。该工装采用磁性结构同心吸附在发动机信号盘上,工装的零刻度线与发动机信号传感器位置对应。转动发动机信号盘使某缸气门关闭,通过量角器上零刻度相对信号传感器的位置变化,直观读取信号盘转动的角度,进而调整该缸的气门间隙。试验结果表明,利用该量角工装辅助调整缸内制动和气门间隙,测量精度高,提升了工作效率。 展开更多
关键词 发动机 制动 气门间隙 调整 量角工装
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定容燃烧弹中正丁醇喷雾火焰的光学诊断
7
作者 张晓腾 刘海峰 +3 位作者 刘龙 明镇洋 郑尊清 尧命发 《内燃机学报》 北大核心 2025年第5期423-433,共11页
基于一台自行搭建的光学可视化的定容燃烧弹系统,研究了喷油持续期(3.0、6.0和8.6 ms)、喷油压力(30、40和50 MPa)和环境温度(880、910和940 K)对正丁醇喷雾火焰的影响.采用火焰自发光高速成像技术揭示了火焰发展过程和燃烧特性.结果表... 基于一台自行搭建的光学可视化的定容燃烧弹系统,研究了喷油持续期(3.0、6.0和8.6 ms)、喷油压力(30、40和50 MPa)和环境温度(880、910和940 K)对正丁醇喷雾火焰的影响.采用火焰自发光高速成像技术揭示了火焰发展过程和燃烧特性.结果表明:正丁醇喷雾火焰整体呈现黄白色火焰,喷雾上游存在少量淡蓝色火焰.较小喷油持续期(3.0 ms)下,正丁醇着火后存在局部火焰熄灭现象.随着喷油持续期增加,碳烟浮起长度缩短,火焰亮度、滞燃期和燃烧持续期均增加.随着喷油压力增加,火焰亮度和火焰回溯现象减弱,碳烟浮起长度增加,同时火焰滞燃期延长但燃烧持续期缩短.环境温度显著影响正丁醇喷雾火焰的稳定着火,环境温度仅增加60 K,滞燃期显著缩短4.16 ms,同时火焰亮度明显增强且火焰形态更为稳定. 展开更多
关键词 正丁醇 喷雾火焰 定容燃烧弹 燃烧特性 光学诊断
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活塞冷却油腔两相流起振流态可视化试验
8
作者 邓晰文 王金昆 +1 位作者 雷基林 谢光义 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第10期50-54,共5页
为研究活塞冷却油腔内两相流流动特性,对液相起振流动过程进行了可视化详细分析,并研究了不同粘度溶液对起振流态的影响。试验结果表明:两相流起振现象发生时,液体运动表现为沿着左右壁面向顶面爬高,并在顶面填充产生一定宽度的液面,随... 为研究活塞冷却油腔内两相流流动特性,对液相起振流动过程进行了可视化详细分析,并研究了不同粘度溶液对起振流态的影响。试验结果表明:两相流起振现象发生时,液体运动表现为沿着左右壁面向顶面爬高,并在顶面填充产生一定宽度的液面,随后液体呈弧射状海啸波沿顶面而回落,并在回落完成后在底部液面产生少许气泡的过程。随着溶液粘度的增加,起振现象减弱,液体沿顶面填充的液面变窄,延伸距离缩短。转速超过94rpm时,运动能量逐渐使溶液分子间吸附力作用消失。随着溶液粘度的增加,流动发生时,流层之间摩擦阻力增大,流体分子紊乱的能力越困难,雷诺数越小;随着溶液粘度的减小,雷诺数受转速的影响就越大。 展开更多
关键词 活塞 冷却油腔 两相流 振荡 溶液粘度 流态分析
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自燃着火与火焰传播的判别方法研究综述
9
作者 张璇 刘海峰 尧命发 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第2期188-196,共9页
在新型低温燃烧模式中,大多存在自燃着火和火焰传播共存的现象,但二者之间的相互作用机制尚且不明.鉴于此,从实验和数值模拟两方面回顾了国内外关于自燃和火焰传播的判别方法,总结了各种方法的特点及适用范围,并对数值模拟中的速度判定... 在新型低温燃烧模式中,大多存在自燃着火和火焰传播共存的现象,但二者之间的相互作用机制尚且不明.鉴于此,从实验和数值模拟两方面回顾了国内外关于自燃和火焰传播的判别方法,总结了各种方法的特点及适用范围,并对数值模拟中的速度判定、Da数判定和CEMA判定3种方法进行了重点介绍.在未来,将机器学习和图像处理技术应用于燃烧诊断领域,有望实现自燃着火和火焰传播的定量和定性判断,明晰两者之间的作用机制,为新型燃烧模式中燃烧过程的调控提供理论指导. 展开更多
关键词 自燃着火 火焰传播 Da数 化学爆炸模式分析 速度
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微波辅助点火增强模式及其转化研究
10
作者 吴慧珉 张毅 +4 位作者 李荣杰 刘超辉 许景星 王兆文 成晓北 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第2期129-137,共9页
基于微波辅助点火的定容弹台架,对当量比为0.7下的甲烷-空气混合物进行了微波增强的点火试验.采用了功率诊断检测能量吸收,并以等离子体在各个方向的冲击量化评估点火核心增强效果.研究表明,随着微波功率的提高,先后出现了两种表观特性... 基于微波辅助点火的定容弹台架,对当量比为0.7下的甲烷-空气混合物进行了微波增强的点火试验.采用了功率诊断检测能量吸收,并以等离子体在各个方向的冲击量化评估点火核心增强效果.研究表明,随着微波功率的提高,先后出现了两种表观特性截然不同的等离子体,即辉光和炽光等离子体,并分别对应不同的微波增强模式.随后研究了气体参数(气体压力、气体组分)对两种增强模式以及转换过程的影响,研究表明,较高的压力(0.4 MPa)能促进炽光等离子体的出现,并能使增强效果的负压效应失效.此外,甲烷能抑制炽光增强的发生,这可能是因为其生成产物水和二氧化碳能削弱等离子体对微波能量的吸收.并且与氮气相比,氧气更能使炽光增强的功率转变临界值提前.炽光增强模式下的能量吸收与入射功率间存在明显的线性关系,此时等离子体内电子数密度相对稳定. 展开更多
关键词 微波辅助点火 辉光增强 炽光增强 等离子体
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全球船舶排放“碳中和”路线与政策分析
11
作者 马常海 安彦召 +1 位作者 窦全礼 孙凯 《船舶工程》 北大核心 2025年第11期63-75,共13页
[目的]为了实现国际海事组织(IMO)提出的船舶运输CO_(2)排放强度到2030年及2050年分别下降40%和70%的目标,并应对船舶燃料碳含量高所带来的减排挑战,海运业的“碳中和”路线及政策已成为当前研究热点。[方法]围绕IMO船舶温室气体减排目... [目的]为了实现国际海事组织(IMO)提出的船舶运输CO_(2)排放强度到2030年及2050年分别下降40%和70%的目标,并应对船舶燃料碳含量高所带来的减排挑战,海运业的“碳中和”路线及政策已成为当前研究热点。[方法]围绕IMO船舶温室气体减排目标,提出了船舶“碳中和”3个阶段的推进策略,并通过产业端、燃料端及动力装置端协同发力,形成过程减碳和源头控碳相结合的船舶“碳中和”路线。[结果]通过实施“碳中和”路线,一方面,可推进船舶动力节能提效及总体优化,降低运行过程中的碳排放,包括发动机效率提升、推进系统优化和新材料应用等;另一方面,大力发展多种低/零碳替代燃料,如氢、氨和甲醇等,并结合各国能源结构选择合适的碳中性燃料路径。在政策方面,IMO制定的碳强度指标(CII)、现有船舶能效指数(EEXI)等将进一步推动船舶海运业脱碳。[结论]未来,需建立全生命周期评价系统,确保燃料低/零碳化,并促进基于可再生能源的氢能制备技术发展,以实现航运业的可持续发展。 展开更多
关键词 船舶排放 “碳中和”路线 节能提效 低/零碳燃料 全生命周期评价
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RP-3航空煤油模型燃料的简化反应机理构建与验证
12
作者 曾文 郭振宇 +3 位作者 刘靖 胡二江 常亚超 马宏宇 《航空动力学报》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
采用基于反应类的全局敏感性分析方法、组分敏感性分析方法构建了甲基环己烷(MCH)的燃料相关骨架反应机理,包含25种组分和44个反应;并采用解耦法构建了甲基环己烷的骨架反应机理,包含72种组分和383个反应;同时,采用遗传算法对燃料相关... 采用基于反应类的全局敏感性分析方法、组分敏感性分析方法构建了甲基环己烷(MCH)的燃料相关骨架反应机理,包含25种组分和44个反应;并采用解耦法构建了甲基环己烷的骨架反应机理,包含72种组分和383个反应;同时,采用遗传算法对燃料相关反应的反应速率常数进行了优化,优化后的骨架反应机理在甲基环己烷的着火延迟时间以及MCH、CO、CO_(2)摩尔分数的预测精度获得大幅提升。通过耦合正癸烷、正十二烷、异十六烷、甲基环己烷、甲苯的骨架反应机理与C0~C3的简化反应机理,构建了RP-3航空煤油模型燃料的简化反应机理(包含121种组分、469个反应);采用该简化反应机理计算得到的多工况条件下RP-3航空煤油的着火延迟时间与层流燃烧速度与相应试验值之间的误差均在5%以内,除个别工况外,氧化过程中主要组分摩尔分数的计算值与相应试验值吻合较好。 展开更多
关键词 解耦法 全局敏感性分析 简化反应机理 模型燃料 RP-3航空煤油
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航空发动机高温富氧射流高空再点火特性研究
13
作者 寇军 李森 +1 位作者 魏小林 王梓熠 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第4期427-434,共8页
本研究以CFM56发动机单头燃烧室为研究对象,以质量分数为98%的H2O2分解产生的高温富氧射流作为高空再点火源,采用数值模拟的计算方法,研究了航空发动机高空熄火后空气流场特征、煤油雾化及着火火焰传播特性.研究结果表明,该高温富氧射... 本研究以CFM56发动机单头燃烧室为研究对象,以质量分数为98%的H2O2分解产生的高温富氧射流作为高空再点火源,采用数值模拟的计算方法,研究了航空发动机高空熄火后空气流场特征、煤油雾化及着火火焰传播特性.研究结果表明,该高温富氧射流的点火不仅提供点火能量,而且提供了富氧环境,可实现低温、低压极端环境的高空再点火;在发动机高空熄火后,燃烧室进气温度为288 K、压力为7.4×10^(4) Pa的条件下,当空燃比为13.4且射流与气膜冷却空气的动压比大于0.374,或者空燃比为17.4且射流与气膜冷却空气的动压比大于0.281时,高温富氧射流的高空再点火成功;在可以成功点火的空燃比下,存在点火成功的动压比下极限,动压比小于此极限的富氧射流点火失败,降低空燃比可以扩大成功点火的高温富氧射流动压比范围. 展开更多
关键词 高空 再点火 雾化 航空发动机 数值模拟
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不同电源激励的非热等离子体辅助CO_(2)转化研究
14
作者 赵韵 矫健 +2 位作者 胡二江 殷阁媛 黄佐华 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第6期1610-1623,共14页
非热等离子体技术(NTP)在CO_(2)转化中具有重要应用,不仅有助于缓解能源问题,还能有效减少温室气体的排放。基于同轴介质阻挡放电(DBD)反应器,采用正弦交流(AC)电源和纳秒脉冲(NS)电源2种激励方式,通过对照实验探讨了不同激励波形对CO_... 非热等离子体技术(NTP)在CO_(2)转化中具有重要应用,不仅有助于缓解能源问题,还能有效减少温室气体的排放。基于同轴介质阻挡放电(DBD)反应器,采用正弦交流(AC)电源和纳秒脉冲(NS)电源2种激励方式,通过对照实验探讨了不同激励波形对CO_(2)转化性能的影响。实验采用气相色谱仪和发射光谱仪定性定量分析了CO_(2)分解产物和粒子激发状态,系统性评估不同激励条件下CO_(2)转化效果,并确定最佳反应参数。研究表明:不同电源波形导致的激励粒子能级差异显著,AC电源激励的振动态粒子对CO_(2)转化过程更为有利;NS-DBD的气体间隙平均功率和转化率分别为17.1 W和17.2%,明显高于AC-DBD的13.2 W和13.3%;2种电源均在电极长度为6 cm时获得最大能量效率2.1%;增加输入功率和CO_(2)/Ar摩尔比,虽然显著提高了CO_(2)转化率,但能量效率随之降低;而增加进气流量在提升能量效率的同时会降低CO_(2)转化率。 展开更多
关键词 非热等离子体 介质阻挡放电 正弦交流电源 纳秒脉冲电源 二氧化碳
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旋流燃烧室中乙醇喷雾点火和火焰传播特性
15
作者 郭晓阳 刘博文 +1 位作者 胡二江 黄佐华 《航空动力学报》 北大核心 2025年第3期77-86,共10页
设计了一个可视化单头部旋流燃烧室,结合实验和数值模拟开展了乙醇喷雾的纳秒脉冲等离子体点火特性与火焰传播特性研究。通过改变不同的点火位置,同步拍摄火焰阴影图像和CH*化学发光图像,探究火焰传播过程的时间尺度。结果表明:不同位... 设计了一个可视化单头部旋流燃烧室,结合实验和数值模拟开展了乙醇喷雾的纳秒脉冲等离子体点火特性与火焰传播特性研究。通过改变不同的点火位置,同步拍摄火焰阴影图像和CH*化学发光图像,探究火焰传播过程的时间尺度。结果表明:不同位置的点火过程均可划分为4个阶段:火焰快速发展阶段、附壁燃料消耗阶段、火焰形态转变阶段、火焰形态稳定阶段。通过分析点火延迟时间,发现燃烧室内最有利于点火的位置处于中心再循环区内部,壁面处最有利于点火的位置对应中心再循环区的最宽处。 展开更多
关键词 旋流燃烧室 乙醇 点火位置 火焰传播 点火延迟时间
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中国与欧美船舶发动机排放法规的对比分析 被引量：1
16
作者 张永波 李旭 +3 位作者 叶邦维 罗显杨 范爱龙 白凤月 《内燃机》 2025年第4期9-14,共6页
分析比较了当前世界主流国家和地区的船舶排放法规。结果表明,中国和欧盟、美国船舶发动机在测试方法上基本一致。但中国规定的碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)排放限值明显高于欧美国家。另外,欧美国家也要求对以汽油、液... 分析比较了当前世界主流国家和地区的船舶排放法规。结果表明,中国和欧盟、美国船舶发动机在测试方法上基本一致。但中国规定的碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)排放限值明显高于欧美国家。另外,欧美国家也要求对以汽油、液化石油气(LPG)等为燃料的点燃式船舶发动机进行管控,而中国暂未提出此类要求。提升排放标准被认为是控制船舶柴油机大气污染、改善大气环境质量、促进产业升级的技术和措施中最有效的方法之一。因此,针对国内现状,为降低船舶发动机尾气污染物对环境的污染,应借鉴欧盟与美国的先进经验,加严排放限值,优化船舶排气污染物检测方案,加快淘汰不符合标准的船舶。 展开更多
关键词 船舶发动机 排放 氮氧化物 颗粒物
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掺氢乙醇预混燃料火焰不稳定性研究
17
作者 朱源 姜根柱 +2 位作者 王筱蓉 苏傲成 陆皓炜 《可再生能源》 北大核心 2025年第11期1428-1434,共7页
文章研究了初始压力(P0)和当量比(Φ)对掺氢乙醇预混燃料火焰不稳定性的影响。结果表明:增大Φ或P0会加剧火焰的表面裂纹与细胞化程度,从而增强火焰不稳定性,其中P0对火焰不稳定性的影响更显著;从流体动力学不稳定性(HDI)和热扩散不稳定... 文章研究了初始压力(P0)和当量比(Φ)对掺氢乙醇预混燃料火焰不稳定性的影响。结果表明:增大Φ或P0会加剧火焰的表面裂纹与细胞化程度,从而增强火焰不稳定性,其中P0对火焰不稳定性的影响更显著;从流体动力学不稳定性(HDI)和热扩散不稳定性(TDI)两个方面对火焰不稳定性进行综合评估,发现增大P0,HDI增强,但TDI受P0的影响不大;此外,在实验工况下,有效Lewis数均大于1,热扩散效应始终在抑制火焰的不稳定性,因此,导致火焰不稳定的原因是流体动力学效应;利用线性稳定性理论模型确定了预混火焰发生不稳定的临界条件,发现增大Φ或P0,火焰失稳的临界半径减小,火焰不稳定性得到促进。 展开更多
关键词 火焰不稳定性 流体动力学不稳定性 热扩散不稳定性 临界条件
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基于自适应区域权重混合模型的燃烧场温度和气体浓度二维重建方法
18
作者 陈楚戈 石顶峰 +5 位作者 丛洲洋 黄安 许振宇 聂伟 夏晖晖 郭浩帆 《物理学报》 北大核心 2025年第21期133-145,共13页
燃烧场温度与气体组分浓度的二维分布对发动机燃烧效率以及性能评估具有重要意义.本文提出一种基于自适应区域权重混合模型的燃烧场温度和气体组分浓度二维重建方法,提高复杂突变燃烧场重建精度.通过区域权重机制将多项式模型与高斯径... 燃烧场温度与气体组分浓度的二维分布对发动机燃烧效率以及性能评估具有重要意义.本文提出一种基于自适应区域权重混合模型的燃烧场温度和气体组分浓度二维重建方法,提高复杂突变燃烧场重建精度.通过区域权重机制将多项式模型与高斯径向基函数模型结合为混合模型,并自适应迭代计算区域权重矩阵.一方面通过区域权重矩阵保证了混合模型在兼顾全局特征的同时,提高混合模型细节特征的描述能力;另一方面,在残差函数中加入区域权重正则化方法,提升算法的精度.数值模拟了三种燃烧场分布,通过对比验证了混合模型的表征能力和重建精度,结果表明,混合模型算法重建误差低于单一模型及传统ART算法,其温度、浓度分布重建最大误差分别为3.31%和7.13%.并在标准McKenna燃烧器上搭建了扫描式TDLAS测量平台及热电偶测量平台对该方法进行实验验证,重建结果与实际分布一致性较好,1800 K下中心温度与热电偶测量结果偏差为10 K,验证了该方法的有效性,可为发动机燃烧场测量分析提供有效的参考. 展开更多
关键词 场分布重建 混合模型 区域权重 正则化方法
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基于神经网络和粒子群寻优的空气系统解耦控制
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作者 刘丹阳 沈照杰 +1 位作者 乔奉亮 王彦岩 《内燃机学报》 北大核心 2025年第5期460-468,共9页
基于内燃动力智能控制算法国际挑战赛提供的多输入、多输出增压直喷发动机模型和整车模型,结合反向传播神经网络(BPNN)、粒子群寻优算法(PSO)、比例-积分-微分(PID)控制,设计一种BPNN-PSO-PID联合解耦控制器.为了减小耦合误差,实现对废... 基于内燃动力智能控制算法国际挑战赛提供的多输入、多输出增压直喷发动机模型和整车模型,结合反向传播神经网络(BPNN)、粒子群寻优算法(PSO)、比例-积分-微分(PID)控制,设计一种BPNN-PSO-PID联合解耦控制器.为了减小耦合误差,实现对废气再循环(EGR)和涡轮放气阀等效流通直径的目标跟踪及解耦控制,采用PSO算法对EGR阀门开度的PID控制参数进行寻优,采用BPNN算法以误差反向传播的方式对涡轮放气阀等效流通直径的PID控制参数进行迭代,并在Simulink平台上评测联合解耦控制器在两种行驶车速下的控制效果.结果表明:相比于BPNN-PID算法,BPNN-PID与PSO-PID联合算法使增压压力和EGR率的平均积分绝对误差分别降低31.86%和2.46%,在不同行驶车速下均表现出良好的控制效果. 展开更多
关键词 增压直喷发动机 反向传播神经网络 粒子群算法 空气系统解耦控制
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基于DBO-BiLSTM的自由活塞斯特林发动机性能预测模型
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作者 张运龙 李龙飞 +2 位作者 张永康 曲兴闯 耿冬寒 《机床与液压》 北大核心 2025年第19期8-16,共9页
为解决自由活塞斯特林发动机性能预测精度低的问题,提出一种基于蜣螂优化算法(DBO)结合双向长短期记忆网络(BiLSTM)的自由活塞斯特林发动机性能参数预测模型——DBO-BiLSTM。利用蜣螂优化算法对双向长短期记忆网络的隐藏层节点数、正则... 为解决自由活塞斯特林发动机性能预测精度低的问题,提出一种基于蜣螂优化算法(DBO)结合双向长短期记忆网络(BiLSTM)的自由活塞斯特林发动机性能参数预测模型——DBO-BiLSTM。利用蜣螂优化算法对双向长短期记忆网络的隐藏层节点数、正则化系数、学习率等超参数进行寻优,得到最优参数值。将最优参数导入BiLSTM中,并以FPSE的膨胀腔温度、压缩腔温度、充气压力、动力活塞弹簧刚度、配气活塞弹簧刚度作为输入,以FPSE的频率、相位角、功率为输出,对该模型进行训练和验证分析。最后,将该模型的预测结果与ANN、LSTM、BiLSTM和DBO-LSTM模型的预测结果进行对比分析。结果表明:该模型的MAPE、RMSE、MAE均最小,R^(2)最大,说明其预测精度高;该预测模型对应的频率、相位角、功率的R^(2)分别为0.9997、0.9990、0.9998,接近最佳状态;该模型对FPSE的频率、相位角和功率的预测曲线和真实曲线基本吻合,说明该预测模型可有效用于FPSE的性能预测,并且该算法较传统浅层ANN以及单一算法具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 自由活塞斯特林发动机 性能预测 蜣螂优化算法 双向长短期记忆网络
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