柴油机运行参数对颗粒过滤器压降特性影响的试验研究

基于排气背压的柴油机颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter,DPF)再生时机判断是DPF后处理系统的关键。针对壁流式过滤器,采取理论与试验相结合的方法,研究了柴油机不同的排气流量、温度以及DPF加载水平对过滤器压降特性的影响规律。结果表明:压降随温度升高基本成线性增长;随流量增加基本成二次方增长;随碳烟加载量的增加而增长的趋势是曲线斜率先大、后小、再增大。随后分析了排气背压和流量、温度以及碳烟加载量之间的数学关系。研究对于准确判断车载DPF的再生时机,进一步提升DPF后处理系统性能具有一定的指导意义。     

柴油机DPF系统失效故障特征分析

为了快速有效地进行柴油机颗粒过滤器(DPF)故障辨识与预警,基于AVL-Boost软件对后处理系统关键部件进行了建模与故障仿真,研究了 DPF单一故障和氧化催化器(DOC)与DPF复合故障的排气特性,并根据DPF故障时特征参数的变化,提出了基于数据融合的故障诊断策略.结果表明:单一故障下,DPF载体堵塞、破损均使得末端...     

柴油机排气集水箱降温特性及其影响因素

针对常规潜艇柴油机排气系统集水箱,分别建立了不同管束结构集水箱的数值模型,并得到了各自内部流场及温度场的分布;分析了细管长度、细管转折形式和布置形式对其冷却降温性能和阻力特性的影响。结果表明:内层管长L1大于外层管长L2的结构比等管长的结构排气阻力小,降温冷却效果更明显;细管末端的弯管与折管相比,排气阻力小,降温性能更优越。     

风扇蜗壳排气段结构优化研究

为有效降低车辆封闭式冷却风道中风扇蜗壳的空气流动阻力,提出了计算流体力学分析与遗传算法相结合的蜗壳排气段结构优化方法,建立了蜗壳结构优化模型,开发了优化算法可执行程序Control CFD.EXE。对某车辆的风扇蜗壳排气段进行了结构优化。优化后蜗壳排气段的空气流动阻力比优化前减小了10.1%,空气质量流量增大了1.70%。     

一种废气涡轮增压柴油机的动态仿真模型

针对采用RQV调速器、进气中冷器以及MPC排气系统的废气涡轮增压柴油机进行研究,提出了其动态工作的仿真模型.利用所提出的模型编程计算了柴油机油门突增和负荷突减2种典型工况下调速器齿条位移、柴油机转速、有效扭矩和有效比油耗的瞬时变化.结果表明该废气涡轮增压柴油机动态仿真模型可用来详细研究该类柴油机的动态工作过程,能够为研究、设计及改进柴油机性能提供一种新的途径.     

重型装备回收系统气囊缓冲特性研究

将气囊缓冲过程分解为绝热压缩和排气释能2个过程,从热力学和运动学方程出发,建立考虑降落伞阻力影响的缓冲气囊的解析分析模型。基于该模型,对立式气囊的缓冲特性进行研究。结果表明：降落伞阻力对缓冲性能有微小影响,在计算中可以忽略。在理论分析的基础上给出了系统质量与气囊初始体积比的最优值,探讨了排气口固定型与可控型气囊的缓冲特性及其应用优劣。     

超空泡航行体刚柔耦合动力响应有限元分析

考虑航行体大范围转动,根据哈密顿原理推导了超空泡航行体在一次近似模型变形下的刚柔耦合动力响应方程,定性分析了其与零次近似模型下方程的区别,并对方程进行了定量计算。结果表明:一次近似模型相比零次近似模型下的横向振动方程,刚度矩阵项增大;所推导方程能够用于定量分析和直观描述超空泡航行体刚柔耦合下的变形。     

柴油机微粒捕集器红外再生性能试验研究

设计了一种红外再生柴油机微粒捕集器系统（Diesel Particulate Filter,DPF）,采用双过滤单元捕集排气微粒。以6110A柴油机为试验用机,进行捕集器红外再生特性的试验研究。结果表明：影响红外再生性能的主要因素有微粒累积量、预热时间、红外加热器加热功率及再生用废气量等。微粒累积量和再生用废气量主要影响再生过程中过DPF内部的最高温度与平均温度,预热时间和加热器功率主要影响再生时间。试验同时表明：微粒捕集器平均再生效率超过80％,且工况适应性好。     

柴油机缸盖冷却水腔内沸腾传热研究

基于Chen模型和BDL模型研究了柴油机模拟冷却水腔内的沸腾传热,并与试验结果进行了对比分析,验证了模型的适用性。将此模型应用于实际柴油机缸盖及冷却水套内的耦合传热计算,同时对考虑与不考虑沸腾时的计算结果进行了对比分析。结果表明:沸腾传热可以提高冷却水套的传热效率,并降低局部高温区域的温度及柴油机气缸盖内的温度梯度;在考虑沸腾时,仿真计算结果与试验结果的误差更小;BDL模型比Chen模型计算精度更高。     

二维水翼空化流动的数值模拟

基于RANS方程,结合不同湍流模型与空化模型对粘性流中二维NACA66012模型水翼附近流场进行数值计算与模拟.计算得到固定攻角、固定来流速度时升力系数和阻力系数随空化数的变化规律以及固定空化数时升力系数随攻角的变化规律,并对相应流场进行分析.在二维水翼空化流动的准稳态模拟中,重点对比分析了不同湍流模型、空化模型对空化流动模拟结果的影响,并将计算结果与实验数据进行比较.研究结果表明,在二维水翼附近空化流动的数值模拟中,采用k-ω湍流模型和均相流空化模型计算得到的结果与实验数据吻合较好.最后,采用分离涡模型对不稳定的空化流动进行了瞬态模拟,并得到空化流动的变化规律.     

具有热阻、热漏和内部耗散的联合制冷机性能

建立一类存在热阻、热漏和内部耗散的定常态流联合制冷机循环模型,并研究其性能优化,导出制冷系数、制冷率基本优化关系和最大制冷系数及其相应的制冷率．给出了传热面积的最佳值和工质最佳工作温度．所得结果适用于由任意个制冷机串接而成的联合制冷循环．     

固体火箭发动机复合材料壳体裙黏接性能分析

采用数值计算方法研究复合材料壳体裙连接结构的黏接性能。通过建立纤维缠绕壳体的有限元模型,采用内聚力模型定义裙黏接面的接触关系,引入黏接界面的损伤失效准则,模拟黏接界面的脱黏行为,以此预测裙连接结构的极限承载。同时,研究壳体的轴向和环向应变及黏接面上的剪应力分布情况,以及弹性层的弹性模量与黏接长度对黏接性能的影响。数值算例表明,计算结果与实验数据相吻合,验证了该方法的正确性。所提方法可用于裙连接结构的优化设计中。     

基于静力与稳定性分析的小卫星主接头选型优化

基于对预埋主接头蜂窝板的静力与稳定性分析,对小卫星主接头进行选型优化。采用三明治夹心板理论建立预埋分叉式和面板式小卫星主结构连接接头的蜂窝板试件有限元模型,分析得到了蜂窝板最大应力值与失稳载荷,通过与试验结果的对比分析确定了蜂窝板试件破坏原因。在此基础上讨论结构参数对蜂窝板承载性能的影响,确定出最优的接头设计形式。     

Dynamic globularization prediction during cogging process of large size TC11 titanium alloy billet with lamellar structure

The flow behavior and dynamic globularization of TC11 titanium alloy during subtransus deformation are investigated through hot compression tests. A constitutive model is established based on physical-based hardening model and phenomenological softening model. And based on the recrystallization mechanisms of globularization, the Avrami type kinetics model is established for prediction of globularization fraction and globularized grain size under large strain subtransus deformation of TC11 alloy. As the preliminary application of the previous results, the cogging process of large size TC11 alloy billet is simulated. Based on subroutine development of the DEFORM software, the coupled simulation of one fire cogging process is developed. It shows that the predicted results are in good agreement with the experimental results in forging load and microstructure characteristic, which validates the reliability of the developed FEM subroutine models.     

多孔介质中气体流量对流动阻力影响的实验研究

对空气在多孔介质(Pd/SiO2颗粒催化剂)中的流动阻力特性进行了冷态实验,研究了气体流量对流动阻力的影响.结果表明:催化剂厚度一定时,随着气体流量增大,多孔介质中的流动阻力也逐渐增大.经过与经典阻力计算公式对比,分析了偏差影响因素.最后,结合实验数据拟合出了适合管式反应器中流动阻力计算的半经验公式,能精确地预测颗粒填...     

对抗仿真中防空导弹微分对策模型研究

针对防空导弹与目标的空间对抗,建立了防空导弹微分对策空间对抗模型,并推算得到了最优策略,运用自适应神经网络评判方法对模型进行求解,通过给定条件下的仿真证明了该算法的有效性,显示了该模型可应用于防空导弹与目标的空间对抗问题。     

三种艉部附体方案的粘性阻力数值计算

水面船舶艉部附体不但影响船舶的阻力,而且对螺旋桨的伴流分数以及推力减额也会产生较大影响。近年来,越来越多的研究者都重视使用数值方法进行船舶附体优化设计。在分析某排水型水面船舶艉部附体特点以及优化目标后,设计出两套艉部附体优化方案。通过数值计算方法对这3种方案的船体带附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场的数值模拟。分析比较了它们的粘性阻力和螺旋桨桨盘面处的伴流,最后得到双尾鳍附件的最优方案。     

基于CFD分析的燃气轮机散热器数值仿真

为了改善燃气轮机的散热性能,以国产某型管带式散热器替换ΓТД-1250燃气轮机管片式散热器,建立了管片式和管带式散热器空气侧通道的稳态紊流数学模型,对2种不同类型散热器的阻力特性和表面传热特性进行CFD模拟,模拟结果与试验结果符合较好。数值仿真结果对比表明:散热器的压力降随冷却空气进口速度的增大而增大,且在相同的冷却空气进口流速下,管带式高出管片式散热器空气侧阻力的平均值约3.13%,同时管带式比管片式空气出口温度的平均值高出约6.29%。     

基于群体协同的驱护编队中近程防空的系统效能

针对中近程反导的具体要求,分析了典型的驱护编队反导模式下编群队形特点,研究了指挥舰与护卫舰的队形关联性,探讨了基于信息化作战模式的抗饱和攻击能力,建立了基于多目标优化的最保守与最乐观情况下的抗饱和攻击模型,得到舰艇编队协同防空的系统效能,对驱护编队防空反导指挥决策具有很强的参考价值。