- 朱思鹏;韩圣俊;封金凤;白书战;
为实现增压柴油机排气余热的高效回收，基于某增压柴油机试验台架，设计并搭建蒸汽喷注余热回收系统，试验研究蒸汽喷注余热回收系统对柴油机性能的影响。试验结果表明：中低转速工况下，蒸汽喷注可有效改善增压压力，柴油机燃油消耗率最大可降低5.8 g/(kW·h);在高转速工况下，喷注蒸汽进一步增大柴油机的排气背压，但无法改善柴油机的燃油消耗。为改善蒸汽喷注余热回收系统的效果，需进一步优化柴油机增压系统的匹配。
2024年06期 v.41;No.204 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 3441K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] <正>针对国际海事组织(international maritime organization,IMO)提出的第三阶段氮氧化物(NO_x)排放标准和船舶能效设计指数(EEDI)要求,研究证实废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)和余热回收(waste heat recovery,WHR)底循环技术是降低船舶柴油机NO_x排放和提高能效水平的有效途径。高压EGR (HP-EGR)系统紧凑易于安装且WHR潜力大,但引入后需要兼顾不同排放运行模式对系统进行调整,尽可能使船舶柴油机达到最佳运行效率。1余热回收系统设计针对柴油机余热回收特性,提出兼顾多热源、变工况、变运行模式的双压力蒸汽朗肯循环WHR系统设计方案,结构简图如图1所示。该系统将冷却水和扫气作为低温预热段热源,并分别利用柴油机排气和再循环废气的余热进行蒸汽蒸发和过热,蒸汽涡轮通过减速齿轮与发电机连接。当船舶在IMO TierⅡ和TierⅢ排放控制区内切换运行时,系统始终保持双压力蒸汽朗肯循环结构。
2024年06期 v.41;No.204 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 褚礼亚;柴中华;奚俊彬;史婷婷;陆国栋;
为提高功率元件浸没式热管换热器的散热性能，将功率元件不同程度地浸入到热管换热器的液态工质中，开展重力热管试验，研究不同浸没方式下热管换热器的极限热负荷，固定工质液温、功率元件和热管换热器接触面的壁温时热管的换热性能，冷风侧出口截面的均温性。试验结果表明：直接利用工质相变换热将功率元件产生的热量传递到外界，可以消除接触式换热中接触面位置的高热阻，最大限度地保障功率元件表面温度的一致性；与接触式换热相比，真空状态下浸没式相变换热能力显著提高；工质液温以及功率元件壁温可作为监控浸没式功率元件温度的目标参数。
2024年06期 v.41;No.204 7-12+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2899K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 李渝丽;
为增强燃油与空气的混合均匀性，提高横向射流雾化效果，从破碎模式与表面波形成机理、雾化影响因素两方面分析横向射流研究现状，并结合目前研究不足，展望未来发展方向。结果表明：破碎模式由液气动量通量比与韦伯数共同决定；射流柱受瑞利-泰勒(Rayleigh-Taylor, RT)不稳定性和开尔文-赫姆霍兹(Kelvin-Helmholtz, KH)不稳定性共同作用发生变形形成表面波；气液剪切产生KH不稳定波，使射流主要产生表面破碎；气液挤压产生RT不稳定波，使射流主要产生柱状破碎；液体韦伯数、液气密度比、射流入射角、射流孔径与孔型、射流模式对液滴雾化均有不同程度的影响，但无法单一定性评价，需结合具体情况分析。未来横向射流研究应尽可能向试验工质、试验条件及环境接近发动机实际燃烧的方向改进，同时，应考虑涡旋、不同脉冲频率及射流波形对横向射流的影响。
2024年06期 v.41;No.204 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 姜玉玺;王华龙;张涛;宗军;
为了提高曲轴中心距检测效率及检测精度，根据V形支承定位理论，设计新型曲轴中心距检具，并进行实际曲轴中心距测量验证。新型曲轴中心距检具由V形支承、横梁、表座、百分表、圆柱销、菱形销、中空螺栓、定位柱组成。实际测量结果表明：设计的曲轴中心距检具的测量误差在±0.01 mm以内，满足现有产品公差不超过±0.1 mm的要求，测量结果波动小，与数控检测机床检测结果的最大偏差为0.005 mm,操作简单、检测效率高、适用范围广。
2024年06期 v.41;No.204 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 穆振仟;冯歆;李猛猛;谢宗法;李龙;李珂;
使用仿真软件建立某船用柴油机的仿真模型，利用台架试验对仿真模型进行标定，研究配气相位对柴油机进气质量流量、涡前温度、燃油消耗率、有效功率及爆发压力的影响。结果表明：排气提前角增大，柴油机的进气质量流量增大，涡前温度降低，燃油消耗率先减少后增大，有效功率先增大后减小；同一转速和负荷下，爆发压力随排气提前角的变化不明显；进气迟闭角增大，柴油机的进气质量流量先增大后减小，涡前温度不断升高，燃油消耗率先减少后升高，有效功率先升高后减少；同一转速和负荷下，爆发压力随排气迟闭角度的变化也不明显。该机型柴油机配气正时采用排气提前角为下止点前曲轴转角75°,进气迟闭角为下止点后曲轴转角50°的最优方案时，可使柴油机在100%额定负荷和50%额定负荷下的有效功率分别提高2.78%和4.28%,燃油消耗率分别降低2.75%和4.30%。
2024年06期 v.41;No.204 26-32+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 3321K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 邢其森;徐传燕;黄显利;李永生;王帅杰;刘润达;刘永利;
为研究附加式二维声学黑洞(two-dimensional acoustic black holes, 2DABH)的减振降噪效果，以二维框架、发动机标准块为研究对象分别模拟低刚度和高刚度结构，采用COMSOL仿真软件对二维框架、发动机标准块进行模态分析，确定框架结构、发动机标准块的振动能量多集中在结构各角位置。对二维框架、发动机标准块能量密度较高区域安装附加式2DABH结构后不同频段下的振动特性进行试验分析，试验结果表明：二维框架安装2DABH后，振动频率为80～2 048 Hz对应的振幅衰减率为45.7%;发动机标准块安装2DABH后，振动频率为3 000～8 192 Hz对应的振幅衰减率为29.4%;附加式2DABH对二维框架与发动机标准块均有较好的减振效果，附加式2DABH在高频段的减振效果明显优于其他频段。
2024年06期 v.41;No.204 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 4385K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王宝军;李国祥;
为准确分析高温燃料电池阳极尾气的燃烧特性，利用化学反应动力学软件Chemkin建立三参数模型；根据高温燃料电池阳极尾气的组分特点，基于合成气的化学反应动力学机理，仿真研究预热温度、燃料含氢量、燃料转化率和反应选择性对预混火焰传播速度和点火延迟时间的影响。仿真结果表明：预热温度对点火延迟时间的影响较大，预热温度降低100 K,点火延迟时间呈指数增长；气体组分对火焰传播速度的影响大于对点火延迟时间的影响；反应转化率越大，层流火焰传播速度越小，点火延迟期越长；随着反应选择性正向移动，燃料中H_2组分减少，火焰传播速度增大，点火延迟期减小。
2024年06期 v.41;No.204 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 刘黎明;任冲冲;刘敏;王桂华;白书战;李国祥;
分析流通、闭端、循环三种供氢系统布置方式的特点，针对功率为150 kW的氢燃料电池电堆，对循环式供氢系统布置方案进行改进设计，搭建燃料电池发动机系统仿真模型，运用正交试验设计方法，对9种不同的电池工作状态进行仿真计算分析，探讨循环泵的转速、排气周期和排气时间对燃料电池系统性能的影响。仿真结果表明，燃料电池阳极处氮气的体积分数随电流增大而增大；循环泵转速对电堆阳极氮气体积分数没有影响；当排气周期小于10 s时，排气时间应适当减小，当排气周期大于20 s时，排气时间应适当增大；阳极氢气体积流量随电流增大而增大，氢气过量比随电流增大而减小。
2024年06期 v.41;No.204 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3076K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 牛福;栾惟然;
为研究质子交换膜燃料电池阴极催化剂氧还原反应(oxygen reduction reaction, ORR)性能，采用模板法、水热法和高温热解还原制备Co-N-C纳米复合材料；采用循环伏安法和线性扫描伏安法，结合三电极测试体系分析不同硝酸钴质量、煅烧温度下催化剂样品的ORR性能，并将Pt-C催化剂作为标准催化剂进行对比。试验结果表明：Co-N-C催化剂最佳煅烧温度为900℃;硝酸钴质量为50 mg、煅烧温度为900℃时的催化剂Co-N-C-50-900的半波电位及扩散控制区极限电流密度更接近标准催化剂，ORR性能较好；催化过程以4电子反应为主，该催化剂制备方法简单便捷，成本较低，且符合催化剂ORR要求。
2024年06期 v.41;No.204 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张琪;王文彬;屈恒博;蓝松;
为准确测试两轮电动车真实行驶状态下的实际续驶里程，使用全球定位系统(global positioning system, GPS)车速表和指南针应用软件采集2位外卖配送员在合肥市城区和城郊一周的实际行驶数据，综合考虑车速、路况等因素，采用主成分分析和K-means聚类分析方法，构建准确反映两轮电动车实际行驶状况的综合测试工况。分析结果表明：采用主成分分析和K-means聚类分析方法构建的工况更贴近两轮电动车日常使用场景，可以为其续驶能力评测提供更加科学的依据。
2024年06期 v.41;No.204 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 吴兴龙;
为满足国内外燃油蒸发排放系统泄漏监测要求，以直径为0.50 mm的小孔泄漏和直径为2.25 mm的大孔泄漏为研究对象，采用发动机熄火后自然真空小泄漏、发动机运行时蒸发大泄漏诊断策略，在不同环境温度、燃油液位、燃油雷德蒸汽压(Reid vapor pressure, RVP)等条件下进行整车试验研究，并对样本车辆实际监测频率(in-use performance ratio, IUPR)进行跟踪分析。结果表明：小泄漏诊断策略和大泄漏诊断策略均能满足性能指标要求；小泄漏诊断满足车载诊断(on-board diagnostic, OBD)Ⅱ最小IUPR为0.26的要求，大泄漏诊断满足OBD Ⅱ最小IUPR为0.62的要求，该诊断策略能同时满足国六OBD标准和国外OBD Ⅱ标准监测要求，具有良好的适用性。
2024年06期 v.41;No.204 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2264K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 耿宗起;白书战;仲昆;吕志华;
为提高柴油机排气温度，缩短选择性催化还原(selective catalytic reduction, SCR)系统起燃时间，降低重型柴油机冷态排放，在一台排量为13 L的重型柴油机后处理系统中增加电加热器，开展稳态工况和冷态全球统一瞬态测试循环(world harmonized transient cycle, WHTC)测温试验，并进行冷态WHTC下、电加热器功率分别为5.4、7.2 kW时的排放试验。结果表明：稳态工况下，电加热器功率稳定时，排气温度升高幅度和发动机排气流量成反比；冷态WHTC中，电加热功率越大，升温效果越好，SCR起燃时间越短，相应的能耗也越高；以SCR上游温度达到理想温度作为电加热器关闭的判断条件，与未加热相比，电加热功率分别为5.4、7.2 kW的两组冷态WHTC试验的循环NO_x排放分别下降了49%和53%,油耗分别增加2.6%和3.6%。
2024年06期 v.41;No.204 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 3365K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 韦佳子;唐立春;王廷高;
以一款配套油锯的排量为50.8 mL汽油机为研究对象，采用仿真与台架试验相结合的方法，分析降低分层扫气二冲程汽油机排放及提高功率的技术。结果表明：分层扫气二冲程汽油机的HC-NO_x与CO比排放均随过量空气系数λ增大而下降，但CO比排放降幅更大；当λ=0.84时，采用非对称弧形扫气道，优化火花塞位置，将挤流层宽度改为0.6～1.1 mm,长度改为3.5 mm, HC-NO_x比排放降至52.23 g/(kW·h),满足设计要求；降低活塞环面压比、减小活塞环高度、改变活塞环材料后，台架测试标定功率增大至2.24 kW,满足设计要求。
2024年06期 v.41;No.204 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2843K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王睿;程晓章;管金彪;
为提高柴油发动机性能，对某柴油机进行不同负荷、不同EGR阀开度的台架试验，研究废气再循环(exhaust gas recirculation, EGR)技术对发动机性能的影响。结果表明：不同负荷下，EGR阀开度增大，NO_x排放减少，碳烟排放增加；发动机负荷越大，爆压越大；EGR阀开度增大，发动机爆压减小；发动机负荷对燃油消耗率的影响较大，低负荷下，随EGR阀开度增大，燃油消耗率降低；中负荷下，EGR阀开度对燃油消耗率影响不大；高负荷下，随EGR阀开度增大，燃油消耗率增大。为实现发动机燃油经济性及排放性能之间的平衡，发动机中、低负荷下可适当增大EGR阀开度，高负荷下应适当减小EGR阀开度。
2024年06期 v.41;No.204 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] <正>~~
2024年06期 v.41;No.204 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 83K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ]