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某客滚轮船-机-桨匹配分析及螺旋桨优化
作者:仉永超,刘丹丹,李广辉,吴本坤
摘要:为解决某客滚轮试航时出现的主机超负荷、转速无法升高故障,采用CATIA软件对船体建模,利用STAR-CCM+软件进行船体水动力仿真,通过船体阻力计算、系泊特征校核、自由航行计算,确定故障原因为螺旋桨较重,匹配不合理,与实船测试结果一致。对螺旋桨进行优化,设计理论高效桨并进行匹配分析,结果表明:更换新桨后,船舶最高航速达到15 kn,提升0.2 kn,且主机功率储备为15%,满足设计要求。
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风扇宽频涡流气动噪声分析及降噪
作者:
摘要:为降低风扇的宽频涡流气动噪声,基于风扇气动噪声仿真流程和声比拟理论,采用流体仿真软件STAR-CCM+建立三维模型,计算风扇叶片时域脉动压力,并与声学软件LMS virtual lab扇声源分区合成的风扇叶片时域脉动压力对比,对风扇噪声进行仿真计算和整车噪声测试验证。将风扇护风罩与风扇叶尖间隙由15 mm调整为5 mm,并对比优化前后仿真计算与整车噪声测试结果。结果表明:STAR-CCM+软件计算的风扇叶片时域脉动压力曲线与声学软件LMS...
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三元锂电池放电模型参数辨识与温升控制器设计
作者:
摘要:为准确模拟三元锂电池放电特性,控制电池放电工作温度稳定在理想温度区间,基于单体三元锂电池放电试验数据及MATLAB仿真,拟合辨识放电模型的极化电阻和指数区常数2个关键参数,搭建锂电池热电耦合模型,设计温升控制器,并进行仿真验证和稳定性判断。结果表明:不同放电倍率下,电池放电模型应采用不同的极化电阻和指数区常数,具有更好的准确性和可行性;放电倍率增大,极化电阻减小,指数区常数增大;MATLAB/Simulink仿真验...
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基于热-机耦合的燃料电池极板结构优化
作者:王文斌,官镇,朱晓春,高正远,曹孟雪,白书战
摘要:为提高燃料电池极板机械强度,对平行流道极板结构进行优化,在流道中设置不同高度和不同排布方式的凸台;通过计算流体力学和有限元方法对极板进行热-机耦合仿真,以Fluent软件求解得到极板的温度场为热边界条件,将其导入Abaqus软件中进行有限元仿真,得到热-机耦合应力分布,分析不同流道结构极板的机械强度。仿真结果表明:在流道中设置凸台可以明显改善极板的温度分布和应力分布;凸台交叉排布的极板的温度均匀性较好、最大...
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单级/二级可调增压系统对船用发动机低速性能的影响
作者:马超,李成,王孝丽,刘永芳,张健健,李国祥
摘要:为提高船用高功率密度发动机低速性能,设计单级/二级可调增压系统,利用一维热力学仿真软件对分别搭载单级/二级可调增压系统、传统二级可调增压系统及单级增压系统的同一发动机性能进行仿真计算。仿真结果表明:转速小于1 200 r/min时,搭载传统二级可调增压系统的发动机性能明显提升,转速大于1 400 r/min时燃油经济性恶化;转速小于1 100 r/min时,搭载单级/二级可调增压系统的发动机,性能提升优于传统二级可调增压系统,转速...
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基于3B-MAW方法的PEMS测试工况研究
作者:钟祥麟,李腾腾,张超,于全顺
摘要:为研究美国2区/3区移动平均窗口法(2 bin/3 bin-moving average window, 2B/3B-MAW)与我国便携式排放测试系统(portable emission measurement system,PEMS)方法的差异,选择3辆样车按照3B-MAW的测试方法开展测试和数据分析,并对其中2辆样车按国六排放标准进行PEMS测试,对比分析不同试验方法的车辆运行工况特征和差异。结果表明:车辆采用3B-MAW测试方法测试的实际道路运行负荷概率分布符合随机事件特征;将低负荷区和中高...
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天然气发动机燃烧影响因素分析
作者:李玉帅,赵令辉,潘永传,韩雨,李哲
摘要:为提高发动机的热效率和降低排放,采用仿真分析及台架试验,分析挤流比、涡流比、米勒强度、点火能量和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率5个因素对某天燃气发动机性能的影响。结果表明:发动机挤流比为0.46时,燃烧速率最快、热效率最高、CH4排放最低,但NOx排放较高;大涡流比可使燃烧更快速充分,发动机热效率更高,尤其在转速较低时影响更明显;米勒强度越大,压缩终点缸内环境温度越低,燃烧速率越慢,但由于...
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某大缸径高速船用柴油机性能优化
作者:王惠林,颜鲁,王峰,许晓颖,张洋洋
摘要:通过优化缸内燃烧过程提高某20缸大缸径高速船用柴油机的经济性。基于现有台架试验数据,通过三维燃烧仿真计算提出喷油器和燃烧室型线优化方案,在单缸机台架上进行优选方案的试验验证和超负荷耐久试验验证。仿真和单缸机试验结果表明:喷油器锥角由150°增大至154°、燃油体积流量由100 mL/s减小至95 mL/s都可提高柴油机性能,且大锥角喷油器优势更明显;台阶型燃烧室型线可改善缸内油气混合和燃烧。100 h超负荷耐久试验结果表明...
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稀燃和EGR对汽油发动机热效率影响的试验研究
作者:陈志方,奚星,吴小军,徐春龙,杨贵春,李春晖,顾娇娇
摘要:在一台4缸2.0 L汽油发动机上试验研究过量空气系数、有效压缩比、废气再循环(exhaust gas recircu-lation,EGR)率对发动机油耗和热效率的影响。结果表明:采用稀燃可以提高发动机热效率,过量空气系数由1.0增大到1.6,发动机热效率提高约5.7%,但继续增大稀释程度将导致油耗增加、热效率降低;当有效压缩比为12.7时,发动机热效率最大,为44.1%,进一步增大压缩比产生爆震,需要推迟点火时刻,导致燃烧持续期增加、发动机热效...
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基于小波包的二甲醚发动机复合燃烧爆震能量分析
作者:李帅博,尹发辉,胡文帅,侯军兴
摘要:为更好地检测判别二甲醚发动机复合燃烧爆震,试验研究复合燃烧中正常燃烧和爆震燃烧时缸内压力在各个频带的小波包能量分布,确定爆震燃烧时缸内压力的敏感频带,分析不同平均有效压力、不同发动机循环爆震燃烧时缸内压力在各个频带的小波包能量和能量熵分布。结果表明:正常燃烧时,缸内压力升高,加速度的波动幅值和各频带的小波包能量均很小;爆震燃烧时,缸内压力升高,速度波动幅值显著增大,波动时刻提前,各频带的小波包...