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多元燃料低温喷雾特性预测模型构建及仿真分析
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作者 黎一锴 陈佳森 +2 位作者 孙成瀚 杨子明 潘家营 《车用发动机》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
为探究低温工况下醇类掺混对柴油喷雾特性的影响,明晰多元燃料物性与喷雾特性的联系,利用高速摄影技术进行了柴油与丙醇、己醇混合燃料(醇类掺混比分别为0%,20%,40%)低温工况喷雾试验,基于掺混燃料各组分物性进行了Higgins液相贯穿距预... 为探究低温工况下醇类掺混对柴油喷雾特性的影响,明晰多元燃料物性与喷雾特性的联系,利用高速摄影技术进行了柴油与丙醇、己醇混合燃料(醇类掺混比分别为0%,20%,40%)低温工况喷雾试验,基于掺混燃料各组分物性进行了Higgins液相贯穿距预测模型修正以及CONVERGE仿真破碎模型参数修正,并进一步通过仿真探究了醇类掺混对柴油喷雾温度及当量比分布特性的影响。结果表明:在低温工况下,醇类的蒸发性远好于柴油,在喷雾发展过程中醇类先于柴油蒸发,高汽化潜热引发了喷雾核心区域温度降低,进而抑制了柴油液滴的破碎与蒸发过程,最终导致了喷雾液相贯穿距的延长,且随着掺混比的增大,抑制作用更加明显。 展开更多
关键词 喷雾特性 多元燃料 低温试验 模型修正 燃料 物性
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基于粒子群算法燃油齿轮泵多目标优化设计 被引量:1
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作者 王建森 李文宣 +3 位作者 司国雷 陈君辉 杨广胜 魏列江 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期150-155,共6页
针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标,为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求,以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标,以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量,并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型,... 针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标,为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求,以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标,以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量,并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型,利用粒子群多目标优化算法进行寻优计算;绘制了优化目标对应的Pareto曲线,从中选出了一组满足设计要求的齿轮参数。并利用计算流体力学方法对该参数下的齿轮泵内部流场参数分布及瞬时几何流量特性进行了模拟分析,验证了所提方案的可行性。最后,完成了样机的加工制造及性能测试。结果表明:泵的实际输出流量与理论流量的一致性好,验证了优化模型及设计方法的可行性,为后续燃油齿轮泵进一步改进定型奠定了基础。 展开更多
关键词 燃油齿轮泵 多目标优化 流量脉动率 齿轮泵体积 粒子群算法
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基于非支配排序遗传算法NSGA-Ⅲ的多目标屏蔽智能优化研究 被引量:1
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作者 王梦琪 郑征 +3 位作者 梅其良 彭超 高静 周岩 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期422-428,共7页
本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化... 本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化的屏蔽方案。基于优化后的屏蔽方案,建立真实的三维蒙特卡罗计算模型,和基于混凝土、聚乙烯或含硼硅树脂的方案进行对比,评估优化方案的屏蔽效果。评价指标包括屏蔽厚度、重量、总剂量率和价格等。结果显示,基于所开发的多目标屏蔽智能优化方法优化得到的方案各有特点,包含了多个优选的方案,为设计者提供了更丰富的选择。 展开更多
关键词 多目标优化算法 屏蔽 乏燃料运输船舶 第3代非支配排序遗传算法
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基于噪声与油耗的超声速客机进近程序优化
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作者 李亚飞 赵瑞 《航空学报》 北大核心 2025年第20期334-344,共11页
针对超声速客机在下降阶段的实际运行所面临的噪声污染严重及燃油成本高昂两大突出问题,以繁忙且具有代表性的民航枢纽机场广州白云国际机场做为研究场景,依据现有的基于性能导航(PBN)进近程序,结合超声速客机飞行性能参数,开展了深入... 针对超声速客机在下降阶段的实际运行所面临的噪声污染严重及燃油成本高昂两大突出问题,以繁忙且具有代表性的民航枢纽机场广州白云国际机场做为研究场景,依据现有的基于性能导航(PBN)进近程序,结合超声速客机飞行性能参数,开展了深入研究。首先,依据超声速客机独特的飞行性能,初步设计一条适用于超声速客机的进近程序。随后,通过选取机场附近噪声敏感点,运用噪声评估模型与油耗计算模型,采用多目标智能优化算法,对现行的PBN进近程序进行针对性的优化调整,使进近程序更适配于超声速客机降落阶段的实际运行,在保障飞行安全的前提下,最大程度降低噪声影响与运行油耗。研究结果显示:超声速客机遵循优化后的进近程序运行,噪声值与油耗值较优化前具有较大改进,噪声值最多降低37.3%,整体运行噪声影响降低了9.2%;油耗值最多降低16.45%,整体运行油耗降低了11.8%。 展开更多
关键词 超声速客机 PBN进近程序 噪声 燃油消耗 多目标优化
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气流流型和流速耦合作用下固体氧化物燃料电池电化学性能
5
作者 王浩 谢佳苗 +5 位作者 郝文乾 李京阳 张鹏 马晓帆 刘福 王旭 《物理学报》 北大核心 2025年第11期371-384,共14页
在全球能源格局深度调整与环境问题严峻挑战的双重背景下,固体氧化物燃料电池(SOFC)凭借其诸多卓越特性,成为高效清洁能量转换技术的研究焦点.SOFC的电化学性能受到气流流型、流速及工作电压等多种因素影响,准确分析电池的电化学指标随... 在全球能源格局深度调整与环境问题严峻挑战的双重背景下,固体氧化物燃料电池(SOFC)凭借其诸多卓越特性,成为高效清洁能量转换技术的研究焦点.SOFC的电化学性能受到气流流型、流速及工作电压等多种因素影响,准确分析电池的电化学指标随各因素的变化情况,是提出电池高效反应设计方案的基础.因此,本研究建立了SOFC的三维多场耦合模型,研究了各因素间耦合作用对电池电化学性能的影响规律.研究结果表明,随着工作电压的降低,电池的电化学反应速率显著提高,气体摩尔分数梯度增大,电解质电流密度分布不均性增强.对于低电压工况,交叉流流型展现出更好的电化学性能优势,其功率密度曲线在不同电流密度区间均占据领先地位.随着流道气体流速的提升,电池的输出功率密度曲线呈上升趋势,后续因阴极反应渐趋饱和,流速提升对功率密度增长的推动作用逐渐弱化.本研究揭示了流型、流速与电压的耦合作用对SOFC电化学性能的影响,为SOFC的商业化应用提供指导. 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 气流流型 多场耦合 电化学性能
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超高转速高压燃油离心泵多工况性能试验研究
6
作者 王凯 胡建斌 +1 位作者 吴亮亮 申文博 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期122-128,共7页
为了研究燃油离心泵在变转速过程中的能量特性预测精度和运行稳定性问题,对一台超高转速高压燃油离心泵进行了实验分析,研究了不同转速和流量下的性能及出口压力脉动特性.通过实验测量和频谱分析,揭示了泵的扬程、效率及压力脉动频谱特... 为了研究燃油离心泵在变转速过程中的能量特性预测精度和运行稳定性问题,对一台超高转速高压燃油离心泵进行了实验分析,研究了不同转速和流量下的性能及出口压力脉动特性.通过实验测量和频谱分析,揭示了泵的扬程、效率及压力脉动频谱特性随工况变化的规律.结果表明:泵的性能可通过设计转速下的性能近似估算,但在低转速下,估算误差显著增加,60%nd(设计转速)时关死点扬程偏差最大为4%,最高效率点流量系数偏差为20.41%.在不同流量工况下,低流量下压力脉动呈现宽频特性,而大流量下则转变为叶频主导的离散频谱,最大脉动幅值出现在0.8QnBEP(效率最高点流量系数).随着转速降低,出口处的压力脉动幅值逐渐减小. 展开更多
关键词 高压燃油离心泵 多工况 变转速 压力脉动 试验测试
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车用大尺寸PEM燃料电池流场结构多目标优化设计
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作者 田韶鹏 魏运哲 肖从达 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第8期213-221,共9页
针对大尺寸平行流场(SPFF)工质分布不均和排水效率低的问题,开发了基于曲折平行流场(WPFF)的多目标优化设计方法:通过构建二维半电池代理模型简化三维多相数值模型,结合鲸鱼优化算法(WOA)平衡电压输出与流场压降。研究表明:优化后的WPFF... 针对大尺寸平行流场(SPFF)工质分布不均和排水效率低的问题,开发了基于曲折平行流场(WPFF)的多目标优化设计方法:通过构建二维半电池代理模型简化三维多相数值模型,结合鲸鱼优化算法(WOA)平衡电压输出与流场压降。研究表明:优化后的WPFF(WPFFO)结构在催化剂用量减少7.4%的条件下,0.4 V工况下电流密度提升1.6%,净功率密度显著增加,流道内氧气分布均匀性提高,液态水积聚现象得到有效抑制。三维多物理场验证结果表明,该设计通过增强湍流效应和垂直传质效率改善了浓差极化和水管理能力,可使PEMFC更加高效、稳定地运行。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 代理模型 多目标优化 鲸鱼算法 水管理
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复合材料飞机副油箱双尺度铺层设计 被引量:2
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作者 刘琛 何晨 +5 位作者 高文明 王显峰 江林 程硕 李勇 肖军 《航空学报》 北大核心 2025年第1期199-218,共20页
以飞机复材副油箱为研究对象,发展“整体-局部”双尺度铺层设计方法,对具有多尺度特征的封闭椭球体飞机副油箱整体与局部铺层进行了优化设计和分析。首先,基于副油箱特征结构,发展了副油箱结构力学分析方法,构建了具备防雷击功能的碳纳... 以飞机复材副油箱为研究对象,发展“整体-局部”双尺度铺层设计方法,对具有多尺度特征的封闭椭球体飞机副油箱整体与局部铺层进行了优化设计和分析。首先,基于副油箱特征结构,发展了副油箱结构力学分析方法,构建了具备防雷击功能的碳纳米管复合材料力学求解模型,综合分析蒙皮-筋条铺层结构在等效静强度和冲击工况下的载荷响应,并针对最佳铺层方案提出一种铺层顺序优化方法完成初步铺层优化;然后,考虑局部变厚度插层区的应力不均匀和层间/富树脂区损伤失效,采用内聚力单元和分层建模策略建立了变厚度试样细观力学模型,基于“子模型”和“壳-固”耦合技术,建立了副油箱局部变厚度结构求解模型,并提出了协同改善局部变厚度区受力的整体结构铺层设计方案;最终,根据整体-局部铺层优化后的设计方案,进行静力学、模态、冲击动力学分析,完成对副油箱整体结构的强度校核和验证。 展开更多
关键词 复合材料 铺层设计 飞机副油箱 多尺度 变厚度插层
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直线增程系统匹配建模与负荷特性研究
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作者 张志远 魏铄鉴 +4 位作者 马煜国 冯慧华 贾博儒 帅石金 何洪文 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第1期97-106,共10页
直线增程系统是自由活塞发动机与直线电机直接耦合而成的新型高效、高功率密度能量转换系统,为了合理匹配系统电磁负荷,提升系统运行稳定性,该文研究了相应设计参数下系统稳定运行负荷极限,确定了不同电磁负荷下系统运行特性。利用MATLA... 直线增程系统是自由活塞发动机与直线电机直接耦合而成的新型高效、高功率密度能量转换系统,为了合理匹配系统电磁负荷,提升系统运行稳定性,该文研究了相应设计参数下系统稳定运行负荷极限,确定了不同电磁负荷下系统运行特性。利用MATLAB/Simulink建立了系统热动力学耦合仿真模型,确定系统负荷极限范围,得到了负荷极限范围内随着负荷的改变系统运行特性和性能特性的变化规律。结果表明:负荷对于系统运行特性有着决定性作用,当负荷从392增大到538N/(m·s^(-1)),系统运行频率从39.6减小到30.6 Hz,运行压缩比从15.0降低到6.0,指示热效率从41.4%降低到31.1%,系统输出功率从9.2 kW降低到5.3 kW,指示燃油消耗率由197.6 g/kWh增大到263.0 g/kWh。 展开更多
关键词 发动机控制 直线增程系统 混合动力 多燃料发动机 负荷特性
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基于飞联网运行的航空器多速度差跟驰模型 被引量:1
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作者 王莉莉 赵云飞 郭微萌 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期1873-1881,共9页
为提高空中交通流的稳定性,基于飞联网运行特性研究了考虑偏移的航空器多速度差跟驰模型。为定量描述航空器间的偏移对跟驰行为的影响,引入偏移阻碍作用,建立偏移与前导航空器速度的关系,将跟驰模型扩展到三维模式;考虑飞联网环境下的... 为提高空中交通流的稳定性,基于飞联网运行特性研究了考虑偏移的航空器多速度差跟驰模型。为定量描述航空器间的偏移对跟驰行为的影响,引入偏移阻碍作用,建立偏移与前导航空器速度的关系,将跟驰模型扩展到三维模式;考虑飞联网环境下的多航空器信息交互模式,构建航空器多速度差跟驰模型,并应用稳定性分析方法,推导所提模型稳定性判别条件,计算稳态通行能力;在对模型进行参数标定的基础上,以考虑3架前导航空器的多速度差跟驰模型为例,设计数值仿真实验。结果表明:阻碍作用随偏移量的增大而减小,在相同偏移量情况下,重型机的阻碍作用最大,轻型机最小;所提模型相比传统模型具备更优的稳定域,且考虑前导航空器数量越多、权重系数越大,所提模型的稳定性越好;相同取值条件下,所提模型的燃油消耗系数均低于传统模型,当敏感系数取1 s^(-1)时,燃油消耗系数降低27.12%。数值仿真表明航空器多速度差跟驰模型有利于提高空中交通流的稳定性,降低燃油消耗。 展开更多
关键词 飞联网 多速度差 跟驰模型 稳定性分析 通行能力 燃油消耗
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多环燃料共振计算方法研究及验证
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作者 曹璐 刘宙宇 +5 位作者 王立鹏 姜夺玉 胡田亮 郭树伟 黄海龙 曹良志 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第10期73-83,共11页
针对多环燃料精确共振计算的难题,提出并建立了基于全局局部耦合的多环燃料共振计算方法,其中局部计算中采用超细群方法求解共振核素有效自屏截面。采用多环燃料组件问题对该共振计算方法的精度、效率进行了评估,并进一步将该方法应用... 针对多环燃料精确共振计算的难题,提出并建立了基于全局局部耦合的多环燃料共振计算方法,其中局部计算中采用超细群方法求解共振核素有效自屏截面。采用多环燃料组件问题对该共振计算方法的精度、效率进行了评估,并进一步将该方法应用于高通量工程试验堆二维和三维全堆芯问题分析中。结果表明:基于全局局部耦合的多环燃料共振计算方法在精度和效率上都比传统子群方法更好;采用全局局部耦合的多环燃料共振计算方法模拟全堆芯问题中,特征值、功率分布均与参考解吻合较好。 展开更多
关键词 NECP-X 多环燃料 共振计算 高通量工程试验堆 全堆芯分析
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工况约束的燃料电池多堆系统寿命优化方法
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作者 焦道宽 马继成 +2 位作者 侯永平 张妍懿 郝冬 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第8期1625-1631,共7页
本研究针对重型交通或大功率燃料电池多堆系统能量分配控制问题,通过获得燃料电池堆正常运行工况谱下寿命预测情况及各电流密度工况点下预期寿命情况,对多堆燃料电池系统采用功率不均匀分配进行寿命优化.利用运行工况对燃料电池系统内... 本研究针对重型交通或大功率燃料电池多堆系统能量分配控制问题,通过获得燃料电池堆正常运行工况谱下寿命预测情况及各电流密度工况点下预期寿命情况,对多堆燃料电池系统采用功率不均匀分配进行寿命优化.利用运行工况对燃料电池系统内在健康状态的影响规律,考虑单堆系统单一运行工况的唯一性,利用功率约束、衰减速率约束和多堆间衰减偏差约束将传统多堆系统单一运行工况拓展至适应可调的多运行工况,避免多堆系统采用均匀分配下单堆性能衰减过快引起的整体系统寿命的大幅缩减.本研究对于提升燃料电池多堆燃料电池系统耐久性,指导燃料电池多堆系统控制策略具有重要的实践意义. 展开更多
关键词 燃料电池多堆系统 老化衰减 功率分配 控制策略
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燃料分层对多级旋流甲烷燃烧流场和火焰结构影响研究
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作者 张玮杰 何甲文 +5 位作者 张一鸣 李德立 胡光亚 蔡骁 王金华 黄佐华 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1754-1764,共11页
利用粒子图像测速(PIV)、OH平面激光诱导荧光(OH-PLIF)和CH*化学发光等技术,测量了中心分级旋流燃烧流场、火焰结构和热释放分布,研究了燃料分层对甲烷分级燃烧特性影响规律。实验采用部分预混的甲烷/空气燃料,燃料分层通过调控分层比... 利用粒子图像测速(PIV)、OH平面激光诱导荧光(OH-PLIF)和CH*化学发光等技术,测量了中心分级旋流燃烧流场、火焰结构和热释放分布,研究了燃料分层对甲烷分级燃烧特性影响规律。实验采用部分预混的甲烷/空气燃料,燃料分层通过调控分层比和全局当量比实现。结果表明,低分层比下燃烧热膨胀使中心回流区(PRZ)沿径向扩张,分层比增加时PRZ可沿径向收缩。分层比增加时,值班级当量比提高、燃料消耗不足,剩余燃料输运至下游与主燃级过量空气反应,导致热释放区向下游迁移,同时在PRZ中也形成小热释放区。研究发现,低分层比下主燃级火焰依赖与值班级火焰融合维持稳定,而随分层比增加,台阶回流区(LRZ)燃烧对火焰稳定也起到关键作用。发现全局当量比与分层比作用相似,它强化燃料分层作用,使值班级混合区增大、燃烧减弱,但也可增强LRZ燃烧,使其对主燃级火焰稳定作用更显著。 展开更多
关键词 甲烷 多级燃烧 稳定性 燃料分层 粒子图像测速 火焰结构
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基于双维自注意力的跨阶段融合燃料棒外观缺陷检测方法
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作者 张小刚 俞东宝 +2 位作者 汤慧 朱永利 曹微 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第11期2525-2533,共9页
压水堆核燃料棒是核电站普遍采用的一种燃料元件,燃料棒的生产质量关乎核电站的运行安全,对燃料棒的外观进行检测极其重要。针对生产过程中燃料棒外观缺陷背景复杂、特征提取难的特点,本文提出了一种基于双维自注意力的跨阶段融合模型(D... 压水堆核燃料棒是核电站普遍采用的一种燃料元件,燃料棒的生产质量关乎核电站的运行安全,对燃料棒的外观进行检测极其重要。针对生产过程中燃料棒外观缺陷背景复杂、特征提取难的特点,本文提出了一种基于双维自注意力的跨阶段融合模型(DSCFM),引入了一个新颖的多尺度特征融合结构(MFFS)作为模型的颈部结构,用于高效地处理和融合不同层次的特征信息。此外,为了进一步挖掘和利用底层的结构信息,并对深层信息进行有效整合,提出了一个具有双维度特性的自注意力特征融合模块(DSAF)。最后,结合多尺度反卷积结构,实现了对特征的有效上采样和优化,显著提高了模型对不同尺度信息的捕获能力。在燃料棒外观缺陷数据集上进行验证,实验表明DSCFM相较于其他检测模型,能够快速精准地识别缺陷,其mAP值达到了82.0%。 展开更多
关键词 燃料棒 缺陷检测 多尺度 双维度 自注意力
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基于改进NSGA-Ⅱ的民机爬升段垂直剖面优化
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作者 朱逸飞 孙远 甄子洋 《飞行力学》 北大核心 2025年第5期88-94,共7页
民航飞机航迹优化是空中交通管理的重要组成部分,旨在减少成本及碳排放,提高燃油效率,因此基于改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)对民机爬升段垂直剖面进行优化。首先,以时间成本、燃油成本和碳排放量为目标建立多目标优化模型;然后... 民航飞机航迹优化是空中交通管理的重要组成部分,旨在减少成本及碳排放,提高燃油效率,因此基于改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)对民机爬升段垂直剖面进行优化。首先,以时间成本、燃油成本和碳排放量为目标建立多目标优化模型;然后,提出改进的NSGA-Ⅱ算法,引入基于飞行计划的启发式扰动初始化策略、基于非支配层级的自适应交叉变异概率,以及基于标准化欧氏距离的拥挤度计算公式3种改进策略;最后,利用改进算法对民机爬升段的垂直剖面进行优化。仿真结果表明,所提出的算法对3个目标函数均有明显优化,同时算法的迭代效率也具有明显优势。 展开更多
关键词 航迹优化 空中交通管理 燃油效率 多目标优化 垂直剖面
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市域动车组多模块并联氢燃料电池/锂电池混合发电系统能量管理优化控制方法研究
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作者 谈浩澜 王天宏 +3 位作者 李奇 王海龙 李响 陈维荣 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第6期44-53,62,共11页
为了减缓燃料电池的性能衰减、延长多堆燃料电池系统的使用寿命,提出一种考虑燃料电池性能优化的市域动车组多模块并联氢燃料电池/锂电池混合发电系统能量管理优化控制方法。该方法通过离散系数评估多堆燃料电池使用寿命一致性,构建了... 为了减缓燃料电池的性能衰减、延长多堆燃料电池系统的使用寿命,提出一种考虑燃料电池性能优化的市域动车组多模块并联氢燃料电池/锂电池混合发电系统能量管理优化控制方法。该方法通过离散系数评估多堆燃料电池使用寿命一致性,构建了考虑燃料电池和锂电池氢耗、多堆燃料电池性能衰减和使用寿命一致性以及锂电池荷电状态约束的成本函数,并采用序列二次规划算法对成本函数进行优化求解。半实物仿真结果表明,所提能量管理方法相较于等效氢耗最小和考虑系统总运行成本最小的能量管理方法,系统氢耗分别减少了2.58%和0.43%,多堆燃料电池系统使用寿命分别延长了45.53%和21.35%,表明所提方法能够有效控制多堆燃料电池一致性,提高多堆混合发电系统运行经济性。 展开更多
关键词 燃料电池 多堆混合发电 能量管理 市域动车组 寿命一致性
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SOFC阴极LSM-YSZ微观结构多目标拓扑优化
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作者 杜宇峰 付雷 +3 位作者 薛顶喜 伊炳尧 李国君 刘克勤 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第5期1586-1593,共8页
由于高温运行下的层间热失配、热源分布不均匀、多孔材料传热传质受阻等问题,固体氧化物燃料电池(SOFC)会产生严重热应力,影响输出功率及使用寿命。本文针对平板式SOFC的LSM-YSZ阴极三相材料直孔通道微观结构,采用双尺度渐近均匀化方法... 由于高温运行下的层间热失配、热源分布不均匀、多孔材料传热传质受阻等问题,固体氧化物燃料电池(SOFC)会产生严重热应力,影响输出功率及使用寿命。本文针对平板式SOFC的LSM-YSZ阴极三相材料直孔通道微观结构,采用双尺度渐近均匀化方法结合新型有效介质理论,建立了阴极微观结构的多目标拓扑优化设计方法,开展拓扑优化设计并获得了5种形态各异、性能较佳的微观结构。阴极微观结构的优化结果是LSM零散地镶嵌到中心骨架YSZ的四周,并与典型阴极对比可知,优化后微观结构不仅具有更小的有效热膨胀系数(CET)和更高的有效热导率,而且三相界面密度(TPB)能大幅提升,甚至能够达到典型阴极的6倍。阴极微观结构拓扑优化的结果有助于指导高效电极的制备。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 微观结构 多目标拓扑优化
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基于改进黏菌算法的混烧机组燃料负荷优化分配
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作者 孙宇贞 王磊 +2 位作者 邓敏慧 彭道刚 邱谦 《锅炉技术》 北大核心 2025年第2期7-13,22,共8页
为解决钢铁企业自备电厂机组燃料与负荷分配的问题,综合考虑煤气系统与锅炉热力系统平衡,建立混烧机组的发电成本模型,以全厂经济收益最高为目标函数,考虑机组的出力约束和燃料上下限约束,并提出了一种改进的黏菌优化算法,该算法能够有... 为解决钢铁企业自备电厂机组燃料与负荷分配的问题,综合考虑煤气系统与锅炉热力系统平衡,建立混烧机组的发电成本模型,以全厂经济收益最高为目标函数,考虑机组的出力约束和燃料上下限约束,并提出了一种改进的黏菌优化算法,该算法能够有效地进行宽负荷范围内的机组燃料与负荷优化分配计算。以某钢铁企业自备电厂典型工况为例进行算例分析,结果表明:在给定调度指令和待消纳煤气量的情况下,利用改进的黏菌算法进行优化,可以在确保副产煤气全消纳的基础上,提高机组在不同负荷下的经济性。 展开更多
关键词 改进黏菌优化算法 多燃料混烧机组 负荷特性 负荷优化分配 燃料分配
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基于双层优化的分布式混合动力拖拉机能量管理策略
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作者 朱明杰 武秀恒 +3 位作者 宋正河 谢斌 温昌凯 陈硕 《智能化农业装备学报(中英文)》 2025年第3期1-10,共10页
拖拉机作为现代农业生产的核心动力装备,其生产效率的提高对推动我国农业可持续发展有着至关重要的作用。在拖拉机犁耕作业过程中,作业条件的复杂多变导致牵引阻力的频繁变化,使拖拉机难以维持高效节能的运行状态。分布式混合动力拖拉机... 拖拉机作为现代农业生产的核心动力装备,其生产效率的提高对推动我国农业可持续发展有着至关重要的作用。在拖拉机犁耕作业过程中,作业条件的复杂多变导致牵引阻力的频繁变化,使拖拉机难以维持高效节能的运行状态。分布式混合动力拖拉机(DHET)借助其独特的动力架构将动力源输出协同分配至前、后驱动桥,结合分布式和混合驱动模式的技术优势有效提升了牵引性能。为进一步提高整机能效,提出一种基于等效最小燃油(ECMS)与系统动态约束的双层能耗优化能量管理策略。该策略将能量管理建模为多目标优化问题,构建系统动态性能指标与燃油经济性的综合评价体系,旨在有效应对犁耕作业过程中牵引阻力的频繁波动导致的动力系统能耗损失,在满足系统约束的前提下最小化动态和经济性能指标。为验证所提策略的有效性,通过硬件在环试验进行仿真验证,将所提出的基于双层优化的策略与基于ECMS的能量管理策略进行系统性的对比分析。其试验结果表明,相较于基于固定等效因子的ECMS的策略,基于双层优化的策略使发动机和电机的工作点得以显著优化;在给定的仿真工况下两种策略的油耗分别达到1134.52 mL和1267.22 mL,总燃油消耗减少10.47%,有效提升混合动力拖拉机燃油经济性,为混合动力拖拉机的能量管理研究提供理论支持和技术指导。 展开更多
关键词 等效最小燃油 能量管理 分布式混动拖拉机 燃油经济性 多目标优化 硬件在环测试
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电控单体泵多泵供油系统压力波动和一致性研究
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作者 刘晓鹏 王伟 +1 位作者 王字满 王统诚 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期59-71,共13页
为解决柴油机电控单体泵供油系统低压油管压力波动导致供油一致性差的问题,利用AMESim建立了某电控单体泵单泵和多泵供油系统的仿真模型并探究了进回油管直径、节流孔结构参数和阻尼阀结构参数对进回油管压力波动的影响。结果表明:油管... 为解决柴油机电控单体泵供油系统低压油管压力波动导致供油一致性差的问题,利用AMESim建立了某电控单体泵单泵和多泵供油系统的仿真模型并探究了进回油管直径、节流孔结构参数和阻尼阀结构参数对进回油管压力波动的影响。结果表明:油管直径越大,油管对内部燃油的包容性越强,管内的压力波动越小。确定了最佳主、分油道直径分别为12 mm和8 mm。增设节流孔通过增加燃油流动的阻力从而降低压力波动,但孔径过小会导致供油不足,而过大又会降低节流作用,因此设置最佳节流孔孔径为2.5 mm。安装阻尼阀一方面可以起到节流作用,另一方面可以将燃油的动能和压力势能转化为弹簧的弹性势能,最终减小油管内的压力波动。确定了阻尼阀最佳孔径和弹簧刚度分别为2.5 mm和25 N/mm。采用上述优化方案后,压力波动的幅值由0.47 MPa降为0.18 MPa,同时多泵供油系统的供油特性和一致性也得到了改善。 展开更多
关键词 电控单体泵 多泵供油系统 压力波动 一致性
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