A generic model of motor‐carrier fuel optimization

Fuel optimizers are decision models (software products) that are increasingly recognized as effective fuel management tools by U.S. truckload carriers. Using the latest price data of every truck stop, these models calculate the optimal fueling schedule for each route that indicates: (i) which truck stop(s) to use, and (ii) how much fuel to buy at the chosen truck stop(s) to minimize the refueling cost. In the current form, however, these models minimize only the fuel cost, and ignore or underestimate other costs that are affected by the models' decision variables. On the basis of the interviews with carrier managers, truck drivers, and fuel‐optimizer vendors, this article proposes a comprehensive model of motor‐carrier fuel optimization that considers all of the costs that are affected by the model's decision variables. Simulation results imply that the proposed model not only attains lower vehicle operating costs than the commercial fuel optimizers, but also gives solutions that are more desirable from the drivers' viewpoint. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2008     

均匀设计在柴油无灰节能降污添加剂配方研制中的应用

基于低压氧弹燃烧法研究了充氧压力分别为0．6MPa和0．9MPa时两种无灰型柴油添加剂不同配比对助燃性能的影响。采用均匀实验设计和Matlab回归优化的方法，得到复配体系的最优配方，并对其进行了验证。结果表明，由Matlab回归分析得到的完全二次回归模型最理想，0．6MPa时由该模型得到的最优配方为：添加剂A和B的质量分数分别是0．300‰和0．700‰，并通过实验验证得到的发热量达到最大，变化率为8．697％。0．9MPa时，结合直观分析和回归分析，得到与实际相符的最优配方：添加剂A和B的质量分数分别是0．600‰和0．900‰，此时发热量皮化率为4．453％。     

靴形喷油速率耦合预喷射对超高压共轨柴油机性能的影响

在介绍超高压共轨系统工作原理的基础上,基于GT-Power软件建立单缸超高压共轨柴油机的仿真模型,并利用试验验证模型的准确性,而后通过模型分析不同喷油速率、靴形喷油速率耦合不同预喷油量和靴形喷油速率耦合不同预喷提前角对超高压共轨柴油机动力性、经济性以及燃烧排放特性的影响。结果表明:通过调整超高压共轨系统中电控增压器电磁阀和喷油器电磁阀的开启时间,能够实现喷油速率的柔性可调。随着喷油速率从矩形变化到靴形,柴油机缸内压力、温度以及NO_x排放量均逐渐降低,而soot排放量逐渐升高,且靴形喷油速率可使柴油机获得最大的功率(扭矩)和最低的油耗率。靴形喷油速率耦合较小的预喷油量可以使柴油机获得更好的动力性、经济性和燃烧特性,但同时也会导致NO_x排放量的升高。靴形喷油速率耦合较大的预喷提前角有助于改善柴油机排放特性,但受到预喷油量的限制,效果并不明显。     

基于响应面与遗传算法的柴油机喷射参数优化

为解决燃油喷射系统参数优化中高效寻求全局最优解问题,综合响应面设计和遗传算法的优点和不足,采用多项式响应面模型代替原始遗传算法中计算量庞大的目标特性分析模型,建立了多项式响应面模型和遗传算法相结合的参数优化方法。结合非线性规划的凸性分析证明了遗传算法在预定优化区间内全局最优解的唯一性。对优化匹配后的喷射参数进行了模拟计算,结果表明:优化后柴油机油耗降低了1.96g/(kW·h),功率上升了0.99%,排气温度降低了21.86℃。表明该方法具有简单可靠、优化效率高等特点。     

基于大涡模拟的气体羽流分层特性数值模拟

采用大涡模拟(LES)对气体羽流分层特性进行数值模拟,分析了基于LES的气体羽流模型、控制方程和数值计算方法,探讨了LES在多组分气体羽流模拟中的应用;以文献[1]中氦气在空气中形成羽流的实验数据为参考,对所建模型进行验证。利用该模型对密闭空间油气泄漏过程进行数值模拟,计算结果表明油气在泄漏发生的240 s之内,不同组分表现出显著不同的分层规律:相对于空气,密度较大的组分聚集在空间下部20%的范围内;密度较小的组分主要分散在空间上部80%的范围内。研究结果为油库油气危险源安全监测与预警、火灾预防与扑救等提供了关键参数参考和工程设计理论依据。     

PDSC评定柴油氧化安定性

为研究一种操作简便、检测快速的柴油氧化安定性评定方法,采用高压差示扫描量热法(PDSC)对柴油氧化安定性进行评定,通过单因素变量法分析了升温速率、恒容氧压、试样量对柴油氧化安定性的影响,确定了3种因素水平分别为8~12℃/min,2.5~4.5 MPa,2.5~3.5 mg。通过正交试验法得出升温速率对柴油氧化安定性的影响最大,恒容氧压的影响最小。方差分析表明在升温速率为8℃/min,恒容氧压为3.5 MPa,试样量为3.0 mg时,试验方法的区分性最佳。在该试验条件下,考察了5种油样的重复性,结果表明PDSC法的重复性满足标准要求。     

环形串联直缸发动机配气系统设计

环形串联直缸发动机具有功率密度高、惯性力小等诸多优点,但其运行时气缸转子始终绕输出轴周向转动,使得传统发动机静态的配气方法不再适用。因此,研究设计一种能够满足该型发动机进排气需求的新型配气系统意义重大。针对该型发动机独特的环形串联结构和差速运动特性,研究了各转子气缸的容积变化规律,分析了各转子气缸进排气相位与转子转角之间的关系,创新设计了一种基于气道复用的动态位置配气系统。根据二冲程发动机配气方案设计加工了配气系统零部件,并通过高压气动实验完成了对该型发动机的动态进排气过程。实验结果表明,当给定外加驱动气压0.25 MPa时,发动机能够以约200 r/min的速度稳定运转,有效验证了该配气系统的可行性。     

双原子分子气体的定常隐式全流域多尺度算法

巨大的计算资源需求极大地阻碍了统一气体动理学格式的应用。采用宏观预估技术,基于Boltzmann-Rykov模型方程发展全流域适用的保守恒定常隐式算法,协同求解宏观方程和微观方程以加速收敛。在单元界面,通过模型方程特征差分解构造简单高效的多尺度数值通量,并结合非均匀非结构速度空间和速度空间自适应技术进一步降低计算需求、提升计算效率。超声速和高超声速平板绕流和圆球绕流的数值结果验证了算法的准确性与高效性。结果表明,算法能够准确求解二维和三维双原子气体多尺度流动问题,且相比于显式离散统一气体动理学格式可加速一个量级。     

坦克火炮射击时舱室有害气体动态分析及评价

分析及评价坦克火炮射击时舱室内有害气体的变化。以某型坦克为试验样车,测定坦克火炮射击时舱室有害气体如:无机污染物、总悬浮颗粒物(TSP)及挥发性有机物(VOCs)浓度并观察其动态变化。测定出舱室主要有害气体以一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、氨(NH3)、TSP和总烃为主,有害气体浓度随发射炮弹数目的增加而升高,其中又以CO浓度最大。为加速坦克作业环境限值的国家军用标准的补充和修订提供依据。     

受限空间可燃气体爆炸抑爆实验系统研究

针对狭长受限空间可燃气体爆炸抑制模拟实验研究的需要,采用超细冷气溶胶抑爆技术设计了一套操作方便、组装灵活、结构合理的复合式气体爆炸抑制系统.完成气体爆炸和抑爆实验.实验表明该抑爆实验系统能满足受限空间不同工况气体爆炸抑爆实验研究的需要;同时也表明可燃气体浓度、抑爆剂性能、信号采集及控制系统响应速度等是影响抑爆效果的主要因素.文中的研究为进一步研制抑爆装置奠定了实验和理论基础.