检索结果-内蒙古大学图书馆

推进技术 2024年第4期45卷 35-45页

作者：任正敏秦彪卢康博姚晔石磊邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

为了提高航空用活塞发动机升限和高空性能,本文基于仿真方法,建立带有三级增压中冷的复合增压系统GT-POWER计算模型,并研究了不同飞行高度下各级中冷器的压降对增压系统及发动机性能参数的影响。研究表明,级后中冷器的压降会改变不同飞... 详细信息

为了提高航空用活塞发动机升限和高空性能,本文基于仿真方法,建立带有三级增压中冷的复合增压系统GT-POWER计算模型,并研究了不同飞行高度下各级中冷器的压降对增压系统及发动机性能参数的影响。研究表明,级后中冷器的压降会改变不同飞行高度下的增压系统中涡轮增压器的效率及实际总压比,进而影响发动机的动力性能和燃油经济性。其中,低压级中冷器的压降影响最为显著。在海拔20 km,当中冷器压降增大至6 kPa时,低压级中冷压降导致增压系统实际总压比下降了28.9%。同时,低压级中冷压降造成的航空活塞发动机功率损失约是同工况高压级造成的4倍、机械级的8.3倍。

关键词：航空活塞发动机多级中冷多级增压压降发动机性能

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燃料分级对贫预混多喷嘴燃烧器火焰动态响应特性影响的实验研究

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推进技术 2024年第4期45卷 125-132页

作者：陆羽笛金明李昱泽李原森葛冰臧述升上海交通大学机械与动力工程学院动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

贫预混多喷嘴燃料分级技术可以有效降低局部热负荷,从而降低NOx排放并拓宽工况范围,是现代重型燃气轮机低排放燃烧室的主要燃烧方式。本文开展了燃料分级及当量比变化对贫预混多喷嘴燃烧火焰动态响应的影响研究。利用扬声器产生火焰的... 详细信息

贫预混多喷嘴燃料分级技术可以有效降低局部热负荷,从而降低NOx排放并拓宽工况范围,是现代重型燃气轮机低排放燃烧室的主要燃烧方式。本文开展了燃料分级及当量比变化对贫预混多喷嘴燃烧火焰动态响应的影响研究。利用扬声器产生火焰的受迫振荡,利用压力脉动传感器与光电倍增管完成了多喷嘴火焰响应特性的试验分析。试验表明,燃烧室内压力波动与热释放率波动随扰动频率同步变化。当量比低于0.53时,多喷嘴火焰传递函数呈现单峰的特征。当量比大于0.64时,多喷嘴火焰传递函数呈现双峰特征,且火焰响应增强。延迟时间τ随着当量比的增大而减小。燃料分级将使得火焰动态响应特征频率发生偏移。增加喷嘴数量使得火焰传递函数幅值上升,火焰响应增强,峰值频率增大,延迟时间偏短。对于采用多喷嘴燃料分级技术的燃烧室,负荷上升将导致火焰趋于不稳定。

关键词：燃气轮机多喷嘴燃料分级当量比火焰动态响应火焰传递函数

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膨胀石墨/纳米纤维素柔性热管理材料的制备及其性能研究

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工程热物理学报 2023年第2期44卷 511-516页

作者：张博王丽伟上海交通大学机械与动力工程学院动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

近年来柔性电子器件发展迅速,但是尚缺乏高效的热管理材料。本文以膨胀石墨作为高导热基体,以天然纳米纤维素作为粘合剂,制备了用于柔性热管理的复合薄膜,并研究了2种不同的纳米纤维素制备方法对薄膜性能的影响。结果表明,TEMPO氧化法... 详细信息

近年来柔性电子器件发展迅速,但是尚缺乏高效的热管理材料。本文以膨胀石墨作为高导热基体,以天然纳米纤维素作为粘合剂,制备了用于柔性热管理的复合薄膜,并研究了2种不同的纳米纤维素制备方法对薄膜性能的影响。结果表明,TEMPO氧化法制得的纳米纤维素对应的复合薄膜的强度和韧度分别是超声剥离法制得薄膜的15倍和14倍,而不同的制备方法对复合薄膜的热导率几乎没有影响。TEMPO氧化法制得的复合薄膜同时具有高热导率(16.32 W·m-1·K-1)、高强度(110 MPa)和高韧度(1.09 MJ·m-3),是理想的柔性热管理材料。

关键词：柔性热管理纳米纤维素膨胀石墨机械强度热导率

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正丁醇/生物柴油混合燃料的中低温着火特性

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内燃机学报 2023年第5期41卷 385-394页

作者：周伟于亮吕兴才上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

通过一台新开发的超高压快速压缩机,进行了不同比例的正丁醇/生物柴油混合燃料在当量比为0.3~1.0、压力为1~6MPa以及温度为700~975 K条件下的自着火特性研究.结果表明:混合燃料的着火延迟时间随着温度、压力和当量比的升高而减小.此外,... 详细信息

通过一台新开发的超高压快速压缩机,进行了不同比例的正丁醇/生物柴油混合燃料在当量比为0.3~1.0、压力为1~6MPa以及温度为700~975 K条件下的自着火特性研究.结果表明:混合燃料的着火延迟时间随着温度、压力和当量比的升高而减小.此外,混合燃料的着火延迟时间随着正丁醇比例的增加而增大,但随着温度的升高,着火延迟时间对正丁醇的比例不敏感.采用已有的详细动力学模型进行了模拟研究并与试验结果进行了对比.通过对正丁醇/生物柴油自着火特性的化学动力学分析,研究了自着火过程中正丁醇和生物柴油之间的化学相互作用.结果表明:正丁醇的加入极大程度抢夺了生物柴油低温反应产生的自由基,削弱了生物柴油的低温反应路径.

关键词：正丁醇生物柴油混合燃料超高压快速压缩机化学动力学机理

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基于Levenberg-Marquardt算法的航空发动机模型求解混合算法

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航空动力学报 2023年第2期38卷 371-381页

作者：唐洪威谢文平崔毅邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

为了降低航空发动机非线性模型求解的收敛性要求,将模型非线性方程组的求解问题转化为最小二乘问题,提出了基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法的混合算法。为了使L-M算法跳出局部解,混合算法使用动力学方法修正局部解;为了提高计算效率,... 详细信息

为了降低航空发动机非线性模型求解的收敛性要求,将模型非线性方程组的求解问题转化为最小二乘问题,提出了基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法的混合算法。为了使L-M算法跳出局部解,混合算法使用动力学方法修正局部解;为了提高计算效率,利用Broyden拟牛顿法加速L-M算法。以涡扇发动机为研究对象,应用混合算法、L-M算法、牛顿法和Broyden拟牛顿法进行稳态和瞬态仿真。结果表明:在稳态工况下,L-M算法和混合算法收敛范围更大,在随机初值条件下能达到90%以上的收敛率,远高于牛顿法和Broyden拟牛顿法不到20%的收敛率,且混合算法计算速度与Broyden拟牛顿法相当。在瞬态工况下,L-M算法和混合算法能够在牛顿法和Broyden拟牛顿法都不收敛的强瞬变工况收敛,且混合算法瞬态计算时间仅为Broyden拟牛顿法的1.13倍。仿真结果表明该算法在航空发动机模型求解上具有良好的适用性。

关键词：非线性模型牛顿法 Broyden拟牛顿法 Levenberg-Marquardt算法混合算法

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氢燃料电池阳极抗一氧化碳毒化催化剂的研究进展与展望

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中国科学：技术科学 2024年第4期54卷 567-583页

作者：吴钊颖罗夏爽罗柳轩郭杨格沈水云章俊良上海交通大学机械与动力工程学院燃料电池研究所上海200240 上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

氢燃料电池阳极侧通常使用铂(Pt)催化氢氧化反应(HOR),然而当前供应氢燃料电池的工业产氢气中通常含有少量的一氧化碳(CO)杂质,因此将导致Pt催化剂活性因CO中毒而降低.如何提升阳极催化剂的抗CO毒化能力是HOR研究领域的重要课题.本文介... 详细信息

氢燃料电池阳极侧通常使用铂(Pt)催化氢氧化反应(HOR),然而当前供应氢燃料电池的工业产氢气中通常含有少量的一氧化碳(CO)杂质,因此将导致Pt催化剂活性因CO中毒而降低.如何提升阳极催化剂的抗CO毒化能力是HOR研究领域的重要课题.本文介绍了抗CO毒化的Pt基催化剂的研究现状,总结了过渡金属及氧化物掺杂、催化剂表面修饰和载体调控及选择等合成策略,汇总了其他铂族金属催化剂与非贵金属催化剂的抗CO毒化研究进展,并对未来的抗CO毒化阳极HOR催化剂发展方向作出了展望.

关键词：氢燃料电池阳极反应氢氧化反应抗CO毒化电催化剂

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基于遗传算法的氨燃料活塞轨迹燃烧优化控制

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内燃机学报 2025年第1期43卷 11-19页

作者：李家齐张宸肖进黄震上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240 上海交通大学智慧能源创新学院上海200240

利用基于重复控制的主动控制器“虚拟曲轴”,在自由活塞发动机中实现了同一压缩比下的不同活塞轨迹运行特征(以参数Ω表征,为生成轨迹的椭圆的短轴与长轴之比),并从指示热效率、峰值压力位置、着火延迟和氮氧化物排放等特征的分析中,获... 详细信息

利用基于重复控制的主动控制器“虚拟曲轴”,在自由活塞发动机中实现了同一压缩比下的不同活塞轨迹运行特征(以参数Ω表征,为生成轨迹的椭圆的短轴与长轴之比),并从指示热效率、峰值压力位置、着火延迟和氮氧化物排放等特征的分析中,获得了参数Ω表征的最优活塞轨迹.以此轨迹作为进一步优化的初始条件,基于遗传算法,以指示热效率为优化目标,对活塞轨迹进行了全局寻优设计.研究结果表明:活塞运动轨迹的变化会影响氨的均质压燃过程.经过寻优设计得出的最优轨迹相较于传统内燃机能够提升3.35%的指示热效率,并减小了42.93%的着火延迟时间.

关键词：自由活塞发动机氨燃烧控制遗传算法

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质子交换膜燃料电池引射器的优化设计

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工程热物理学报 2025年第1期46卷 83-91页

作者：张迪博施鎏鎏张文杰上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 动力机械与工程教育部重点实验室上海交通大学上海200240 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

针对PEMFC引射器的性能受结构尺寸影响,且根据主流设计方法所得到的方案存在严重的设计点偏离问题,本文开展引射器优化设计。首先根据索科洛夫经验公式对引射器进行初步设计,确定需要优化的参数;然后采用拉丁超立方试验设计方法确定初... 详细信息

针对PEMFC引射器的性能受结构尺寸影响,且根据主流设计方法所得到的方案存在严重的设计点偏离问题,本文开展引射器优化设计。首先根据索科洛夫经验公式对引射器进行初步设计,确定需要优化的参数;然后采用拉丁超立方试验设计方法确定初始样本点,样本点的响应值均由CFD计算分析得到;接着构造径向基函数代理模型,并对其进行超参数调优提高模型性能;再通过粒子群优化算法对当前代理模型进行优化,获得原优化问题的可能最优解;在优化过程中逐步增加内部样本点,并更新代理模型以提高其在全局最优解附近的精度;最后对优化参数进行相关性分析。使用该方法对某引射器进行优化设计,结果表明:引射器在最优设计点处引射系数提高22.5%;喷嘴出口直径、混合室入口直径、喷嘴距混合室入口间的距离对引射器性能具有较大影响。

关键词：质子交换膜燃料电池引射器径向基函数代理模型粒子群优化算法

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柴油机活塞缸套摩擦副润滑和多柔体动力学耦合特性

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上海交通大学学报 2024年第3期58卷 324-332页

作者：翟旭茂田新伟张传斌李玉娟刘硕崔毅潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061 上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

为研究四冲程车用柴油机活塞-缸套摩擦副的动力学及润滑特性,提出了一种新的活塞-缸套摩擦动力学耦合模型.模型中采用绝对节点坐标公式(ANCF)描述活塞-连杆-曲轴多柔体动力系统,采用平均雷诺方程和微凸体接触理论描述混合润滑模型,基于... 详细信息

为研究四冲程车用柴油机活塞-缸套摩擦副的动力学及润滑特性,提出了一种新的活塞-缸套摩擦动力学耦合模型.模型中采用绝对节点坐标公式(ANCF)描述活塞-连杆-曲轴多柔体动力系统,采用平均雷诺方程和微凸体接触理论描述混合润滑模型,基于商用软件结合二次开发程序实现仿真计算.对活塞缸套摩擦副的润滑动力学计算分析表明,由于缸内压力和活塞敲击作用,缸套会产生最大值为23.6μm的瞬时变形.与刚体模型相比,考虑部件的弹性变形不仅会使活塞横向位移增加40%,还会使得活塞润滑域出现油膜压力的局部集中.另外,柔体模型的循环平均功耗更小,与刚体模型相比相差17.7%.

关键词：活塞-缸套摩擦副润滑动力学多柔体系统有限元法柴油机

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热-重力驱动的新型无泵ORC系统性能实验研究

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中国电机工程学报 2023年第10期43卷 3885-3893页

作者：朱涵玉张雪峰王丽伟王紫璇动力机械与工程教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240

该文设计搭建一套基于热-重力驱动的新型无泵有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)系统,该系统基于对两个罐体以及配套阀门组的切换控制,可替代电驱动工质泵增压与输送工质的功能。针对该系统在热源入口温度为106.3~127.9℃,冷却水... 详细信息

该文设计搭建一套基于热-重力驱动的新型无泵有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)系统,该系统基于对两个罐体以及配套阀门组的切换控制,可替代电驱动工质泵增压与输送工质的功能。针对该系统在热源入口温度为106.3~127.9℃,冷却水温度为20℃的条件下的性能进行实验研究。实验结果表明:系统的压力和温度等参数随时间出现周期性波动,系统净输出功率和效率随热源温度的增大而增加。当热源入口温度为127.9℃时,此时蒸发温度为52.0℃,最大平均输出功率为104.3W,最大热效率和最大?效率分别为2.6%和13.0%。该系统在输出功率的连续性与稳定性方面有明显改善,与现有无泵ORC系统相比,输出功率波动幅度相对下降了80.6%。

关键词：低品位热能有机朗肯循环热–重力驱动热效率 ?效率

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