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增压器涡轮非设计工况多目标气动优化
1
作者 刘正先 高浩 +2 位作者 李孝检 程江华 郭磊宏 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期134-143,共10页
为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损... 为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损失涡轮设计工况气动性能的前提下,实现了非设计工况等熵效率和比功率的提升。优化后涡轮在大膨胀比工况点等熵效率提高2.03%、比功率提升2.78%。引入熵产率理论并结合涡轮流场分析,得出气动性能提升的机理:转子入口攻角减小、尾缘附近流动均匀性提升,入口及尾缘附近流动分离改善、高熵产率区域减小,气动损失降低;转子出口相对马赫数降低,余速损失减小,等熵效率提升;叶片吸力面载荷降低,前缘负载荷问题改善,转子整体扭矩增大,涡轮比功率提高。文章为增压器涡轮非设计工况气动优化及流动新机理解析提供了有益参考。 展开更多
关键词 增压器涡轮 纯径向造型 非设计工况 多目标气动优化 熵产率分析
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基于响应面的甲醇喷射器动作响应参数优化设计
2
作者 范立云 王广泽 +3 位作者 李美斯 礼博 董伟杰 李屿明 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期97-107,共11页
为提高甲醇喷射器的响应特性,基于AMEsim液力仿真平台搭建了甲醇喷射器的一维仿真模型,通过对控制柱塞直径、针阀弹簧预紧力、喷孔直径和进回油节流孔等结构参数的单因素分析,探究了结构参数对喷射器响应特性的影响规律。采用响应面优... 为提高甲醇喷射器的响应特性,基于AMEsim液力仿真平台搭建了甲醇喷射器的一维仿真模型,通过对控制柱塞直径、针阀弹簧预紧力、喷孔直径和进回油节流孔等结构参数的单因素分析,探究了结构参数对喷射器响应特性的影响规律。采用响应面优化方法,通过试验设计对参数及其交互作用结果进行优化。结果表明:改变回油节流孔直径对喷射器开启响应的影响最为显著,改变进油节流孔直径对喷射器关闭响应的影响最为显著。在综合考虑了所有参数后,确定了最优参数配置:控制柱塞直径为8.8 mm,针阀弹簧预紧力为599.972 N,进油节流孔直径为0.31 mm,回油节流孔直径为0.55 mm,喷孔直径为0.86 mm。在这一参数配置下,甲醇喷射器的响应特性得到了显著提升,相比原始状态,优化设计后的开启响应时间缩短28.7%,关闭响应时间缩短21.1%。 展开更多
关键词 甲醇 喷射器 结构参数 响应特性 方差分析 优化设计
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氢内燃机产业化关键技术研究现状及展望 被引量：1
3
作者 帅石金 马骁 +5 位作者 李雁飞 齐运亮 张晓卿 陈清楚 王志 徐宏明 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期108-120,128,共14页
对国内外氢内燃机的发展历程进行了梳理,对氢气和其混合气的理化特性及氢气射流扩散、火焰传播等进行了详细分析,重点阐述了氢内燃机产业化关键技术如氢喷射、异常燃烧、NO_(x)排放、整机性能提升、润滑和安全等的研究现状。在全球碳中... 对国内外氢内燃机的发展历程进行了梳理,对氢气和其混合气的理化特性及氢气射流扩散、火焰传播等进行了详细分析,重点阐述了氢内燃机产业化关键技术如氢喷射、异常燃烧、NO_(x)排放、整机性能提升、润滑和安全等的研究现状。在全球碳中和及节能减排法规的驱动下,近年来氢内燃机的氢气喷射及混合气制备、早燃爆震、NO_(x)后处理、专用润滑油等关键技术取得了显著进展,在稀燃条件下氢内燃机有效热效率已经超过45%,可以实现NO_(x)近零排放。最后,对氢内燃机大规模产业化应用的关键因素进行了展望,如氢内燃机的安全性和可靠性急需提升,氢气缸内直喷和空气超高增压技术是提高氢内燃机动力性、经济性的关键。 展开更多
关键词 氢能 氢内燃机 关键技术 综述
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氨/柴油双燃料发动机燃烧特性研究 被引量：1
4
作者 王忠诚 朱杰 +2 位作者 邵家卫 张轩语 郭浩 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第5期1409-1417,共9页
为了研究船舶双燃料发动机燃烧特性,使用发动机缸内Converge仿真分析软件对缸内直喷柴油引燃氨燃料发动机进行燃烧喷射混合和着火过程模拟,建立氨/柴油发动机燃烧室模型。分别在50%负荷和100%负荷条件下,通过分别增加缸内压缩比和进气... 为了研究船舶双燃料发动机燃烧特性,使用发动机缸内Converge仿真分析软件对缸内直喷柴油引燃氨燃料发动机进行燃烧喷射混合和着火过程模拟,建立氨/柴油发动机燃烧室模型。分别在50%负荷和100%负荷条件下,通过分别增加缸内压缩比和进气道压力,系统分析了氨替代率对氨/柴油双燃料燃烧特性的影响。结果表明:在50%负荷和100%负荷条件下,随着氨替代率的增加,缸内压力与燃烧放热率出现先增后减的趋势;氨替代率为70%时达到缸内压力和燃烧放热率的最高值,接近纯柴油燃烧的44.9%,且100%负荷下燃烧效率与指示热效率均高于50%负荷;随着缸内压缩比的增大,不论100%负荷还是50%负荷下,氨替代率为90%时达到缸内压力和燃烧放热率的最高值,充分说明增大压缩比有利于提高燃烧放热率和指示热效率。 展开更多
关键词 双燃料发动机 燃烧特性 氨燃料 指示热效率 氨替代率
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搭载可变气门机构的柴油机二冲程制动性能 被引量：1
5
作者 张旭 谭慧莹 +1 位作者 吴伟海 谢宗法 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第2期243-251,共9页
针对重型柴油机二冲程制动过程中气门开启压力较高导致的驱动系统负荷过大问题,提出一种可以实现气门运动模式动态切换的集成式液压变模式气门驱动系统(HVMVS),利用GT-Power搭建了六缸柴油机仿真计算模型,仿真分析了能够产生高制动转矩... 针对重型柴油机二冲程制动过程中气门开启压力较高导致的驱动系统负荷过大问题,提出一种可以实现气门运动模式动态切换的集成式液压变模式气门驱动系统(HVMVS),利用GT-Power搭建了六缸柴油机仿真计算模型,仿真分析了能够产生高制动转矩且将最大缸压维持在较低水平的气门运行参数最佳值,研究了不同转速下搭载HVMVS柴油机的二冲程制动性能,对比分析了该系统与其他可变气门系统的制动性能。结果表明:在柴油机额定转速时,HVMVS二冲程制动可以产生1158 Nm的有效制动转矩,缸内最大压力为2.3 MPa,相比于其他系统降低了62%。HVMVS可以显著降低柴油机二冲程制动过程的缸内最大压力和驱动机构负荷,提高柴油机二冲程制动过程可靠性,在重型发动机中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 车辆安全性 缸内制动技术 可变气门技术 液压气门系统 二冲程制动技术
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基于柴油机曲轴瞬时转速信号EEMD分解的失火故障诊断 被引量：2
6
作者 黄英 李准 +2 位作者 王健 刘辰 胡博睿 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期384-390,共7页
对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸... 对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸失火和双缸失火这三个工况区间.通过多循环平均方法对三个工况区间数据进行预处理,并通过集合经验模态分解方法分解,该方法能自适应地将曲轴转速信号分解为若干个本征模态函数.通过集合经验模态分解得到每个本征模态函数幅值的异常波动,确定包含故障信息的本征模态函数,为了进一步提取特征,需对该本征模态函数进行快速傅里叶变换,根据主频分量的幅值,得到故障特征.最后在多个转速工况下进行上述诊断流程,得出各个转过速工况的诊断准确率,实现了诊断算法的转速工况敏感性分析.实验结果表明该方法能有效提取故障特征,实现了十缸柴油机基于多个瞬时转速的失火故障诊断. 展开更多
关键词 柴油机 失火故障诊断 集合经验模态分解(EEMD) 曲轴瞬时转速 特征提取 本征模态函数(IMFs) 快速傅里叶变换(FFT)
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燃油喷射参数对生物柴油发动机燃烧与排放特性影响研究
7
作者 周磊 杨昆 +2 位作者 张萍 赵建华 聂涛 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第4期794-801,共8页
在通过超高压燃油喷射装置双电磁阀控制策略实现超高压力和可调喷油规律喷射的基础上,建立了生物柴油发动机燃烧过程模型,并基于试验数据对模型展开了准确性验证,而后研究了生物柴油发动机燃烧排放性能随喷油特性(喷油压力和喷油规律)... 在通过超高压燃油喷射装置双电磁阀控制策略实现超高压力和可调喷油规律喷射的基础上,建立了生物柴油发动机燃烧过程模型,并基于试验数据对模型展开了准确性验证,而后研究了生物柴油发动机燃烧排放性能随喷油特性(喷油压力和喷油规律)的变化规律。结果表明:当采用一定的控制策略,调整喷油器和电控增压器中的电磁阀开启和关闭时序后,能够实现超高压力和可变喷油规律喷射;靴形喷油规律下,喷油压力较大有利于缸内燃油和空气的混合,提升燃油雾化效果,降低Soot排放;当喷油规律由矩形变为斜坡形,再转变为靴形时,生物柴油发动机缸压和缸温最高值逐渐降低,缸内油气混合效果更好,燃烧更充分,并且NO_(x)生成量下降42.8%,而Soot生成量仅上升1.8%。 展开更多
关键词 生物柴油发动机 喷油压力 喷油规律 燃烧排放
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不同海拔下中冷温度对柴油机热平衡的影响
8
作者 王正江 杨瑞 +1 位作者 王晓辉 姚国仲 《内燃机学报》 北大核心 2025年第6期500-509,共10页
针对柴油机高原环境下的高效热管理问题,研究了柴油机各项热量随海拔和中冷温度变化的主导因素及变化规律.结果表明:中冷带走热量和冷却液带走热量的主导因素是温度差;排气带走热量的主导因素在中冷温度变化时是进/排气温差,而在海拔变... 针对柴油机高原环境下的高效热管理问题,研究了柴油机各项热量随海拔和中冷温度变化的主导因素及变化规律.结果表明:中冷带走热量和冷却液带走热量的主导因素是温度差;排气带走热量的主导因素在中冷温度变化时是进/排气温差,而在海拔变化时是排气质量流量.在同一海拔下,中冷温度每升高10℃,柴油机有效功率、中冷带走热量和杂项损失热量占比分别平均减小0.08%、0.79%和0.23%,排气带走热量和冷却液带走热量占比平均增加0.48%、0.62%,更多的燃料热量向排气和冷却液带走热量转移,导致冷却系统的负担加大.同一中冷温度下,海拔每升高1000m,柴油机有效功率和排气带走热量占比平均减小0.44%、1.37%,中冷带走热量、冷却液带走热量及杂项损失热量占比分别平均增加0.93%、0.25%及0.62%,表明更多的热量向增压中冷和冷却液带走热量转移,因而中冷系统和冷却系统的匹配应具备足够的柴油机高原运行散热裕度. 展开更多
关键词 柴油机 热平衡 海拔 中冷温度
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积炭层的形态及其二次迁移对柴油机颗粒捕集器孔道堵塞的影响
9
作者 张韦 房玉峰 +4 位作者 孟丽苹 陈帅 陈朝辉 赵逸群 郭宥成 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期87-99,共13页
为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不... 为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不同沉积形态积炭层的破碎及二次迁移对孔道堵塞特性的影响。结果表明:DPF孔道内碳烟颗粒的均匀或线性增加沉积形态,其积炭层的二次迁移最为活跃,积炭层极易运动至孔道末端形成大型端塞。对于碳烟颗粒的线性减少、凹型、凸型沉积形态,其积炭层的二次迁移会在孔道内形成多个小型堵塞段,其中凹型形态的堵塞段距DPF入口端的距离最近,而凸型形态的堵塞段积炭层分布率最高。均匀与线性增加形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为轻薄,因此更易随气流运动至孔道末端形成端塞。线性减少、凹型、凸型形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为厚重,因此更易过早脱离气流运动在孔道内形成中段堵塞。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 非对称柴油机颗粒捕集器 孔道 积炭层 沉积形态 二次迁移 堵塞特性
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氨氢燃烧的NO_(x)化学动力学机理及生成特性
10
作者 张韦 陈帅 +3 位作者 李泽宏 陈朝辉 周马益 马珍珠 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期27-40,48,共15页
依托反应路径分析法研究NO_(x)(NO、NO_(2)、N_(2)O)的生成和消耗,并构建NO_(x)化学动力学机理。将NO_(x)机理与NH_(3)/H_(2)燃烧机理组合,利用元素标记法研究NH_(3)/H_(2)燃烧的燃料型N^(*)O_(x)和空气型NO_(x)生成特性。结果表明,组... 依托反应路径分析法研究NO_(x)(NO、NO_(2)、N_(2)O)的生成和消耗,并构建NO_(x)化学动力学机理。将NO_(x)机理与NH_(3)/H_(2)燃烧机理组合,利用元素标记法研究NH_(3)/H_(2)燃烧的燃料型N^(*)O_(x)和空气型NO_(x)生成特性。结果表明,组合机理能在较宽的当量比范围内准确预测点火延迟时间、层流燃烧速度及重要组分浓度。添加50%的H_(2)不会对NH_(3)的氧化路径产生显著影响,但H_(2)的加入可促进O、H、OH自由基大量生成,进一步促进NH_(3)的氧化,这也是导致燃料型N^(*)O、N^(*)O_(2),及空气型NO、NO_(2)、N_(2)O生成量显著增加的主要原因。由H_(2)参与燃烧生成的H自由基会促进燃料型N^(*)2O、燃料/空气混合型NN^(*)O的转化,从而降低此二者的最终生成量。此外,燃料型N^(*)O、N^(*)O_(2)、N^(*)2O在纯NH_(3)燃烧或50%掺H_(2)比的NH_(3)/H_(2)混合燃料燃烧所生成的NO、NO_(2)、N_(2)O中占主要地位。 展开更多
关键词 NH_(3)/H_(2)燃烧 NO NO_(2) N_(2)O 化学反应机理 元素标记法
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基于循环微调训练的柴油机故障迁移学习诊断
11
作者 林杰威 张益铭 +3 位作者 朱小龙 王辉 勾焮 张俊红 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期682-689,841,共9页
针对当前柴油机故障诊断领域深度学习模型参数规模大、训练时间长,以及工程应用中带标签样本不足的问题,提出一种基于轻量化网络和循环微调训练的柴油机故障诊断迁移学习方法。首先,该方法采用轻量化MobileNet-V2作为主干网络,在权重迁... 针对当前柴油机故障诊断领域深度学习模型参数规模大、训练时间长,以及工程应用中带标签样本不足的问题,提出一种基于轻量化网络和循环微调训练的柴油机故障诊断迁移学习方法。首先,该方法采用轻量化MobileNet-V2作为主干网络,在权重迁移学习的基础上,提出一种部分权重循环初始化微调的方法,解决了变工况条件下的小样本诊断问题;其次,开展不同程度进气滤清器堵塞和气门间隙异常的柴油机故障台架实验;最后,采用所提方法和现有方法,对变负荷条件下的柴油机进行故障诊断对比分析。结果表明:所提方法在参数规模、计算量、诊断精度和稳定性上均优于现有方法,尤其是在小样本条件下的优势更为明显。 展开更多
关键词 迁移学习 故障诊断 时频分析 小样本 柴油机 变工况
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基于广义比例积分观测器的高压共轨系统新型滑模控制方法
12
作者 张付军 张宸瀚 +2 位作者 胡博睿 赵锐娜 崔涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第8期866-876,共11页
轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动... 轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动力学原理建立的高压共轨系统非线性数学模型的基础上,提出了新型的变指数滑模控制方法;为处理喷油器喷油对系统的干扰,设计了广义比例积分观测器(GPIO)用于估计喷油扰动,并提出了基于广义比例积分观测器的变指数滑模控制方法.在Matlab/Simulink和AMESim中进行联合仿真试验,结果表明:引入变指数滑模控制方法后趋近速率提高约18.2%,抖振减小约40.8%,同时在增加GPIO后,趋近速率进一步提高约22.2%,抖振减小约39.2%. 展开更多
关键词 高压共轨 滑模控制 广义比例积分观测器(GPIO) 轨压控制 AMESIM
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喷油压力对柴油撞壁喷雾及燃烧特性的影响
13
作者 刘栋 李向荣 +1 位作者 张智 魏福华 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期779-786,共8页
为了实现喉口直径为100 mm的侧卷流燃烧室对柴油机燃烧性能进一步改善,本文利用可视化定容燃烧系统测试了80~120 MPa不同喷油压力下撞壁喷雾发展和燃烧过程。结果表明:随着喷油压力升高,撞壁喷雾与侧卷流燃烧室壁面之间相互作用增强,壁... 为了实现喉口直径为100 mm的侧卷流燃烧室对柴油机燃烧性能进一步改善,本文利用可视化定容燃烧系统测试了80~120 MPa不同喷油压力下撞壁喷雾发展和燃烧过程。结果表明:随着喷油压力升高,撞壁喷雾与侧卷流燃烧室壁面之间相互作用增强,壁面导流效果和干涉壁射流贯穿能力增加,均有助于燃油喷雾扩散。喷油压力从120 MPa降至80 MPa,削弱了壁面导流效果,近壁面导流圆弧附近存有残留燃油,显示出局部高温高KL因子分布,且燃烧后期3.7 ms的干涉区仍有高温火焰持续燃烧。对于侧卷流燃烧系统,提高喷油压力利于壁面导流和干涉壁射流作用发挥,有助于提高燃烧速率并加快碳烟氧化。 展开更多
关键词 直喷式柴油机 侧卷流燃烧室 喷油压力 撞壁喷雾与火焰 导流特性 碳烟 双色法 定容燃烧系统
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基于模型的动力传动系统负载循环构建方法
14
作者 崔涛 牛广泽 +1 位作者 王天翔 刘春生 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期367-376,共10页
为解决动力传动系统的传统稳态试验工况同实车工况契合度不高、无法反映实车运行状态的问题,提出了一种履带车辆动力传动系统负载循环构建方法,搭建了整车动力传动系统模型.根据行驶数据计算道路阻力矩,以其表征行驶过程中道路状况变化... 为解决动力传动系统的传统稳态试验工况同实车工况契合度不高、无法反映实车运行状态的问题,提出了一种履带车辆动力传动系统负载循环构建方法,搭建了整车动力传动系统模型.根据行驶数据计算道路阻力矩,以其表征行驶过程中道路状况变化.参考路面不平度表征方法,提出了基于空间频率下的阻力矩频谱分析方法,并得到阻力矩功率谱密度特征.采用K均值聚类和马尔可夫方法,对阻力矩变化特征进行泛化重构,生成新的负载循环.通过综合传动试验台对所构建的负载循环进行验证.对比实车试验数据与台架数据,转速−油量、车速−挡位联合概率分布误差分别为1.5%、1.2%;通过调整惩罚因子生成新的负载循环,可实现车速、油耗、发动机转速等参数台架测试,表明循环构建方法具有一定泛化能力. 展开更多
关键词 履带车辆 动力传动系统 负载循环 空间频率 均值聚类 马尔可夫链
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火焰中前驱体芘生成苯并芘的量子化学
15
作者 张韦 周马益 +4 位作者 李梦婷 李泽宏 陈朝辉 马珍珠 杨梦丽 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第6期1539-1547,共9页
为研究高毒性苯并芘(BaP)的生成机理,使用密度泛函理论结合B3LYP/6-31G(d,p)基组,详细探讨了芘基分子加成甲基(—CH_(3))、炔丙基(—C_(3)H_(3))生成BaP的反应路径,明确了各基元反应的热力学参数;同时,借助过渡态理论对BaP的生成特性进... 为研究高毒性苯并芘(BaP)的生成机理,使用密度泛函理论结合B3LYP/6-31G(d,p)基组,详细探讨了芘基分子加成甲基(—CH_(3))、炔丙基(—C_(3)H_(3))生成BaP的反应路径,明确了各基元反应的热力学参数;同时,借助过渡态理论对BaP的生成特性进行动力学分析。结果表明:在BaP的生成过程中,—CH_(3)、—C_(3)H_(3)与芘的加成反应均为无能垒的放热反应,且—C_(3)H_(3)加成释放的热量更高(1868.1 kJ/mol);火焰中的—H会促进芘的脱H反应,并加速反应进程;与芳香烃环相比,脂肪链的脱H与成键反应所需的能量更少,反应能垒也更低。H迁移、C—C键旋转、闭环反应是BaP生成路径中的反应限速步骤,其中H迁移是最主要的反应限速步骤,该限速步反应是抑制BaP生成的关键。 展开更多
关键词 芘 苯并芘 量子化学 密度泛函理论 反应速率
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基于NSGA-Ⅱ分析双燃料发动机的运行参数匹配优化
16
作者 黄朝霞 王奇伟 +1 位作者 黄加亮 叶子枭 《船舶工程》 北大核心 2025年第3期53-60,123,共9页
[目的]为提高双燃料发动机的动力性和降低排放问题,将指示功率和NO_(x)排放作为优化目标,提高一次回归正交试验得出优化的目标函数,建立优化模型。[方法]采用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对柴油机指示功率和NO排放进行多目标优化,... [目的]为提高双燃料发动机的动力性和降低排放问题,将指示功率和NO_(x)排放作为优化目标,提高一次回归正交试验得出优化的目标函数,建立优化模型。[方法]采用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对柴油机指示功率和NO排放进行多目标优化,得到帕累托前沿(Pareto Front)图。根据得到的Pareto最优解集,通过熵权逼近理想解(TOPSIS)对最优解集进行决策得分,最终选出得分最高的1组作为最优解。[结果]最优解的指示功率为56.07 kW,NO排放为9.236×10^(-11)‰。此时的掺混比为29.7%,喷油时刻的曲轴转角为697.2°,喷醇时刻的曲轴转角为704.4°,进气压力为0.232 MPa,进气温度为343.5 K。[结论]该组指示功率提升了5.85%,NO排放降低了26.18%。 展开更多
关键词 双燃料发动机 NSGA-Ⅱ 乙二醇 NO_(x)排放 指示功率
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甲醇/柴油双燃料发动机催化型颗粒捕集器主动再生特性研究
17
作者 黄粉莲 王永佳 +2 位作者 万明定 周正伟 雷基林 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期72-81,93,共11页
基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、... 基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、完全再生持续时间及累计柴油消耗量的影响规律。结果表明:再生目标温度、甲醇替代率和初始炭载量均对CDPF主动再生具有显著影响。随着再生目标温度升高,CDPF压降下降速率加快,较高的再生目标温度易导致CDPF内出现温度值“尖峰”现象,650℃再生时CDPF峰值温度较目标温度高85℃。随甲醇替代率增加,再生过程压降略微增加,载体峰值温度降低。随初始炭载量增加,CDPF主动再生反应速率加快,载体峰值温度升高,CDPF压降下降速率增大,载体内部温度的均匀性提高。提高再生目标温度可缩短完全再生持续时间,减少累计柴油消耗量。甲醇替代率对完全再生持续时间的影响较小,甲醇替代率从0%增至30%,累计柴油消耗量减少27.8%。600℃再生目标温度、30%甲醇替代率、20 g初始炭载量条件下可实现高效安全再生的同时降低再生能耗。 展开更多
关键词 催化型柴油机颗粒捕集器 甲醇替代率 再生目标温度 初始炭载量 主动再生
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对置二冲程柴油机电辅助增压方式对能量利用的影响
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作者 吴晗 黄延瑞 +6 位作者 王子玉 张丛 郭瑾朋 孙珑 张泽宇 石智成 李向荣 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期181-189,共9页
为解决对置活塞二冲程(opposed-piston two-stroke,OP2S)发动机低转速时排气能量不足的问题,开展辅助增压系统研究,改善增压能力。建立了电辅助增压OP2S整机一维仿真模型,分析了前置、中置、后置电辅助增压方式下缸内能量与排气能量利... 为解决对置活塞二冲程(opposed-piston two-stroke,OP2S)发动机低转速时排气能量不足的问题,开展辅助增压系统研究,改善增压能力。建立了电辅助增压OP2S整机一维仿真模型,分析了前置、中置、后置电辅助增压方式下缸内能量与排气能量利用率的特性。研究表明:废气涡轮增压器在发动机≤2300 r/min低转速工况下排气能量不足,无法稳定运行。电辅助增压可拓宽OP2S发动机稳定运行转速范围,且低转速排气能量的提升使原本无法稳定运行的废气涡轮增压器也产生增压作用,增压比进一步提升,二者相互促进。中置式电辅助增压方式的缸内能量利用率最高,较最低的前置式高1.1个百分点,而不影响排气能量利用率。 展开更多
关键词 对置活塞二冲程发动机 废气涡轮增压 电辅助增压 介入功率 能量利用率
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两级增压米勒循环柴油机的热力学性能及[火用]分析
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作者 王毅 何冠璋 +3 位作者 林铁坚 黄豪中 郭晓宇 邢孔钊 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期127-135,共9页
四阶段《重型商用车辆燃料消耗量限值》对柴油机有效热效率(BTE)提出了更高的要求.基于一台7.7 L柴油机进行了一维仿真和试验验证,并通过[火用]分析探讨了米勒循环耦合压缩比对有效热效率的影响机制.结果表明:随着米勒度的增加,不可逆... 四阶段《重型商用车辆燃料消耗量限值》对柴油机有效热效率(BTE)提出了更高的要求.基于一台7.7 L柴油机进行了一维仿真和试验验证,并通过[火用]分析探讨了米勒循环耦合压缩比对有效热效率的影响机制.结果表明:随着米勒度的增加,不可逆燃烧损失和排出损失降低.在等转矩条件下,压缩比的提高可以减小排出损失.两级增压器的使用提高了进气流量,缸内总热容增大,有利于降低传热损失和排出损失.在高爆压目标下,相比晚关策略,进气门早关方案的传热损失和排出损失增加.根据计算结果完成了实际方案开发,在转速为1200 r/min、转矩为1200 N·m工况下,当进气门关闭角延后40°CA、压缩比由17.2提高至20.5且爆压由16.5 MPa提升至25.0 MPa时,有效热效率提升了4.0%,燃油消耗率(BSFC)降低了16 g/(kW·h). 展开更多
关键词 柴油机 两级增压 米勒循环 压缩比 [火用]分析
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燃油液滴撞击对液膜厚度和温度影响的实验研究
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作者 张卫正 余云乐 +3 位作者 靳爽 颜杰 原彦鹏 麻浩宇 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第5期460-470,共11页
为了分析柴油机冷起动时液相燃油撞壁后快速形成沉积油膜的厚度和温度的耦合影响,了解燃油与沉积油膜间的作用过程,通过搭建光学实验系统对燃油液滴撞击后油膜量纲一的厚度(0.01≤H^(*)≤11.43)和温度(253 K≤T≤373 K)的影响开展研究.... 为了分析柴油机冷起动时液相燃油撞壁后快速形成沉积油膜的厚度和温度的耦合影响,了解燃油与沉积油膜间的作用过程,通过搭建光学实验系统对燃油液滴撞击后油膜量纲一的厚度(0.01≤H^(*)≤11.43)和温度(253 K≤T≤373 K)的影响开展研究.结果表明,燃油液滴撞击油膜后的动态特性受油膜厚度的影响显著.H^(*)<0.16时,出现环状飞溅现象;0.16≤H^(*)<1时,出现指状飞溅与延迟飞溅现象;H^(*)≥1时,则出现射流飞溅现象.飞溅模式随油膜温度上升而更易从延迟飞溅转化为环状飞溅或射流飞溅,且飞溅阈值下降.液冠结构的稳定性因油膜厚度增加和油膜温度降低而增强是导致飞溅模式转变的主要原因.对于大空间和时间尺度上的液冠-弹坑-射流现象分析发现,由于能量转化差异,液冠高度随油池深度增加而减小,但随油池温度增加而明显增大.弹坑深度随油池深度和池温增加而增大. 展开更多
关键词 液滴撞击 油膜厚度 油膜温度 飞溅现象
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