简介：基于Simulink平台,利用Thermolib工具包搭建Ballard公司的MarkVPEMFC分析模型,模型包括质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell,PEMFC)电堆模块、阴极供气系统模块、阳极供氢系统模块、冷却循环系统模块及控制系统模块等部分,通过试验数据对模型进行验证。利用搭建的模型研究电堆运行控制参数,如电堆温度、膜湿度、进气压力及压差等对PEMFC输出电压及功率的影响。研究结果揭示各运行控制参数对PEMFC电堆性能的影响,对PEMFC控制策略的开发有一定的指导意义。

简介：针对自走式无人驾驶车辆在起步、换挡过程中产生强烈的顿挫感,甚至导致车辆突发性前窜的现象,开发基于扭矩需求的发动机转速控制系统。该系统能够根据发动机扭矩需求的变化,调整比例积分微分(proportionintegraldifferential,PID)控制参数,实现对节气门开度的控制,达到调整转速的目的。研究车辆起步、换挡过程中发动机扭矩的变化规律,确定发动机转速控制目标;运用神经元自适应PID算法,对发动机转速进行闭环控制,解决传统PID最佳参数设置问题;选用永磁直流电动机对节气门进行控制,解决传统油门电机精准性问题。试验结果表明,该控制系统能够根据扭矩变化调整发动机转速,并能在短时间内使发动机运行达到稳定状态,对发动机转速控制具有较好的动态特性。

简介：研究集成排气歧管(integratedexhaustmanifold,IEM)缸盖的技术特点,对IEM缸盖排气道的结构选型、水套流场分布及结构优化、排气道热应力分析及结构优化、排气系统和冷却系统的热管理优化以及IEM缸盖与发动机在排放与暖风性能上的优化匹配等进行系统的分析,制定IEM缸盖的设计和结构优化措施。试验表明,优化后的缸盖热负荷明显降低,排放、冷起动阶段暖风性能得到改善。

简介：壬酸乙酯是生物柴油的主要组分之一,其热物理性质是生物柴油制备及应用过程设计的基础数据。利用流动型量热法高压流体比定压热容实验测量系统对壬酸乙酯在温度为303.00~393.00K、压力为0.10~25.00MPa时的比定压热容进行了测量,该系统比定压热容的测量不确定度为0.98%。通过实验数据研究了壬酸乙酯比定压热容的变化规律,并对壬酸乙酯比定压热容的实验数据进行了关联,其计算值与实验值之间的最大偏差为0.54%。

简介：对某能源中心楼顶的冷却塔组、烟囱、通风孔等散热设备及整个楼顶空间的流场与温度场进行了整体数值模拟,探讨了高温烟囱帽引起的排烟方向改变对冷却塔组进风处空气温度场及流场的影响,并进行了实验测试。结果表明,烟囱帽使排烟向下折转,导致冷却塔进风处下部位置空气温度显著升高;较低的烟囱烟气直排时,高温烟气会先抬升一段距离,然后受冷却塔进风处负压区吸引进入冷却塔内。

简介：实验探究了蒸气喷射准双级制冷系统中,气体喷射器进出口参数对喷射器喷射系数、COP和制冷量的影响,并与单级蒸气压缩制冷系统进行对比。实验数据显示:随着混合流体出口压力的增加,喷射系数和系统制冷量逐渐减小,而COP则先增加后减小;喷射系数、COP和制冷量随着工作流体压力的增加均呈现先增加后降低的趋势;随着引射流体压力的增加,喷射系数和制冷量均增加,COP先增加后减小;当蒸发温度到-31.4℃时(tk=35.0℃),单级蒸气压缩式制冷系统将不再产生冷量,而蒸气喷射准双级制冷系统可达到的最低蒸发温度为-36.5℃。

简介：以某机车用6缸直列柴油机凸轮轴箱为研究对象,建立凸轮轴箱和机体的装配接触模型,利用AnsysWorkbench平台建立有限元模型,并根据凸轮轴箱的实际受力情况对其施加约束和载荷,进行稳态热分析和热-机耦合分析,得到其在缸头约束、螺栓预紧力、热负荷综合作用下的应力与变形云图,找出最大应力和变形所在位置。结果表明:凸轮轴箱各部位的应力满足材料的强度要求,最大变形出现在凸轮轴箱顶端,最大应力出现在凸轮轴箱右侧弧形板与侧板的端角处,凸轮轴箱设计安全。

简介：蒸汽喷射器可以有效利用余热资源,是一种节能环保的流体机械。采用计算流体力学(CFD)软件对蒸汽喷射器进行三维数值模拟,研究了喷嘴出口马赫数、混合室长度、等截面积混合段长度和扩压室长度对喷射器引射比和临界压力的影响。模拟结果表明:混合室长度存在一个最佳值,且最佳混合室长度与喷嘴出口马赫数有关;等截面积混合段长度和扩压室长度对引射比的影响不大,但是会影响喷射器的临界压力。研究结果对于蒸汽喷射器的设计和结构优化有一定的意义。

简介：根据柴油机气缸排气时歧管内总压和静压关系,提出采用排气压力波上的最小幅度静压脉冲识别发动机排气顺序的方法;建立4缸和6缸柴油机的仿真模型并对排气歧管内的压力波动进行仿真。仿真结果表明,发动机气缸排气时,与该气缸相连的排气歧管内产生的静压脉冲幅度低于其他气缸在该歧管所产生的静压脉冲幅度。在4缸柴油机上测量了4个歧管内的压力波,试验结果表明,4个压力传感器所测的最小幅度的静压脉冲时间顺序与柴油机发火顺序一致,根据第1或4缸所测的静压脉冲幅度可判断出排气顺序。

简介：燃料电池冷却水入堆前的三通管路既要保证流量分配的均匀性,又要求管路压降控制在合理范围内。针对某燃料电池冷却系统三通管压降较大的问题,设计两种优化方案,优化方案1是主管路底部采用光滑的圆弧过渡,方案2在方案1的基础上把主管路底部做成内凹的半球体结构。结果表明:优化后的两种方案均满足流量分配均匀性的要求,但方案2比方案1的压力损失降低8.2%,因而选择方案2作为最终的优化结构,能更好地满足设计要求。

简介：提出一种新型的正反两个方向交替扭转的扭带模型,并基于ANSYSFLUENT软件在层流状态下(Re=400~1800)对换热管中插入新型扭带的换热特性、流体阻力特性和综合性能指标进行数值模拟研究。对y=3.0,4.5,6.0三种扭率下的无缺口正反扭转扭带与传统单一方向扭带进行对比研究,并对扭率y=3.0的无缺口正反扭转扭带和带有三角、半圆及方形缺口的正反扭转扭带进行了对比计算。研究结果表明:插入不同扭率的扭带,换热管的努赛尔数Nu、摩擦系数f与综合性能PEC值均随着扭率的减小而增大;相同扭率下无缺口的正反扭转扭带在强化换热效果和综合性能表现上要优于传统扭带;扭率为3.0时,无缺口的正反扭转扭带比带三种缺口的正反扭转扭带换热效果好,而缺口的存在可以大幅度地降低插入扭带产生的摩擦阻力,且缺口的面积越大,摩擦和换热效果降低越多。

简介：针对有机朗肯循环系统,选取五氟丙烷(R245fa)、乙醇、三氟氯丙烯(R1233zd)、环戊烷等4种工质进行研究,通过试验分析蒸发温度、膨胀比、等熵效率、过热度等参数对系统净功率、热效率的影响。结果表明,增大膨胀机等熵效率可提高系统净功率,在燃烧完全的情况下4种工质中选用乙醇和R1233zd更利于改善发动机燃油率,并对有机朗肯循环系统中的膨胀比、过热度和蒸发温度等参数的选择提出建议。

简介：为了研究稳定工况下柴油机的NOx排放量与进气状态的关系,利用Minitab软件对欧洲稳态测试循环(Europeansteadystatecycle,ESC)中A、B、C转速的3个外特性点在不同湿度下NOx的排放结果进行回归分析和线性拟合,定量分析柴油机NOx排放对进气湿度的敏感性,探究在试验中通过合理地控制进气湿度以获得具有代表性的NOx排放结果。NOx最终排放结果虽然经过温湿度校正因子KH.D的修正,但试验结果表明校正因子的修正作用有限。结果表明,NOx排放和进气湿度两者之间呈现显著的负相关线性特性。

简介：对于可再生能源和工业余热资源,有机朗肯循环技术(organicRankinecycle,ORC)被认为是一种高效的能源回收利用技术。其中R245fa因为其自身良好的环保性以及热力性能,被认为是一种具有良好应用前景的ORC工质。对于ORC系统来说,工质的材料相容性是保证系统稳定运行的基础。针对ORC系统实际工况,确定部件、温度、材料等因素的对应关系,提出一套适用于ORC工质材料相容性研究的实验方法,并以R245fa为例开展了实验研究。实验结果表明,在高温条件下,304不锈钢与R245fa的相容性要优于铜材料;同时在橡胶密封材料的选择上,不建议使用氟橡胶,且三元乙丙橡胶的相容性要优于聚四氟乙烯。

简介：针对燃煤烟气SO2脱除技术面临的可持续发展困境,以固体碳材料为还原剂的碳热SO2还原制硫磺技术具有重要发展前景,其中抑制非目标副产物的伴生是实现SO2定向还原的关键。基于吉布斯自由能最小原理对碳热还原SO2反应进行平衡产物量的计算,并通过固定床-FTIR实验分析反应的气相产物,探究了硫产率、副产物CO、COS和CS2的生成规律。基于温度对反应热力学平衡的影响,结合副反应,来推断出合理的反应机理。在摩尔比n(C)∶n(SO2)≤1.0时体系中主要发生反应C+SO2→S+CO2,副产物CS2生成量级仅为10-4,理论硫产率可维持在0.9以上。过量的碳会促进COS由主反应物一步生成,高温、碳过量会促进COS向CS2的转化反应。相关研究结果对实际应用时最佳工况的选取以及单质硫选择性的提高具有重要指导意义。