基于蓄热装置辅助的燃料电池电动车供暖系统动态仿真

为了辅助燃料电池车辆预热,提升燃料电池在低温下的冷启动速率以及降低电动车能耗,该文提出了一种基于热泵和蓄热装置联合的燃料电池电动车供暖方案,并开展了燃料电池车辆系统动态仿真研究,对比了有无蓄热装置辅助的系统对车辆运行过程的影响。结果表明:在寒冷运行环境下,蓄热装置可确保驾驶循环工况下循环冷却液热量来源的连续性,相较于无蓄热装置的热管理系统,热泵和蓄热联合供暖方案可使空调系统能耗下降26%;利用蓄热装置辅助的供暖系统能够改善燃料电池电动车的冬季冷启动特性,优化车辆电池系统的热管理。     

低温环境柴油机活塞烧蚀燃烧过程分析研究

针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题,通过模拟低温环境试验复现了活塞烧蚀现象.利用三维仿真手段,分析了两种低温环境温度(25℃和40℃)缸内燃烧过程的微观差异,通过燃烧放热过程和油气混合过程参数曲线以及三维云图对比分析,阐明了活塞烧蚀工况缸内爆燃时油气混合及燃烧放热特点.仿真结果表明:环境温度较低时存在机...     

新型相变水泥砂浆热力学性能研究

为降低温度变化对隧道水泥砂浆材料强度和变形的影响，在隧道工程中引入具有自调温能力的相变材料，制备成相变材料水泥砂浆。首先,将石蜡、高密度聚乙烯和膨胀石墨熔融共混，获得复合相变材料；然后，掺入水泥砂浆中，得到新型相变水泥砂浆。通过搭建热响应测试平台，分析其热应变随温度变化规律，评估其蓄热性能,并对比得出相变材料对不同水灰比砂浆试样的热力学性能影响。结果表明： 复合相变水泥砂浆能发挥相变材料的蓄热性能，其相变潜热为34.82 J/g，热应变比普通水泥砂浆材料最大降低36.63%。相变材料的掺入有效降低了试样的表面温度和热应变，这对改善水泥砂浆材料的温度变形及控制裂缝的发展具有重要作用，可为能源地铁隧道及其裂缝修复等提供新型材料。     

基于热分析与低温光谱的沥青热可逆老化机理

为了研究沥青胶结料在恒定低温储存过程中产生的热可逆老化机理,运用调制式差示扫描量热分析(MDSC)和低温红外光谱(LT-FTIR)技术对沥青胶结料热信号与红外光谱的热历史依赖性进行了试验分析,以确定2种不同分子量的线性饱和链烃(C₂₀H₄₂和C₃₂H₆₆)对热可逆老化的贡献。研究结果表明:沥青恒定低温硬化并非所有沥青的固有特性,存在不受恒定低温热历史影响的沥青胶结料;低分子量的饱和长链烷烃(石蜡)因其与沥青具有较好的相容性,会通过扩散的方式随着恒定低温时间的延长逐渐从沥青基体中析出,从而导致沥青的恒温硬化现象;由于高分子量的饱和长链烷烃与研究采用的沥青在相同条件下相容性差,其石蜡与沥青的二相分离结构并没有随着恒定低温时间的延长产生明显的变化。与热分析相比,低温红外光谱技术可在较低的降温速率下直接用于测试固态沥青中的石蜡分子单元而不会产生热滞后效应。石蜡的结晶会导致红外光谱在735~715 cm^-1处形成吸收峰,且吸收峰信号随温度降低而增强。沥青中的石蜡初期(0~8 h)析出较快,随着时间延长,析出速率放缓,持续时间可长达72 h。通过试验的直接观测,确定了沥青中低分子量石蜡的持续析出或沉淀是导致所用胶结料热可逆老化的根本原因。     

沥青路面降温方法

车辙的出现和温度环境有很大关系。沥青路面通常为黑色,空隙率小而封闭,吸热迅速,放热缓慢,高温条件下沥青混合料劲度模量大幅下降,抗变形能力急剧降低,容易出现车辙病害。因此,沥青路面降温对预防车辙尤为重要。近年来,随着沥青路面降温逐渐得到重视,降温方法得到极大的丰富和发展。文章主要总结了热反射降温法和蒸发降温法的研究现状,分析了现有技术存在的缺陷和需要做出的改进。此外,还对添加相变材料、红外粉、光催化剂和设置隔热层、热管等方法进行了探讨。     

高速公路相变沥青混合料路用性能及融冰雪效果分析研究

冰雪天气对高速公路的交通运输安全有较大影响，研究融冰雪材料对于解决冬季路面结冰问题具有重要意义。相变材料具备储能放热的特性，将相变材料掺入沥青混合料，可提高沥青路面融冰雪性能，抑制路面冻结，从而提高路面安全性和道路通行能力。文章依托河北省某重点高速公路项目，选定适用的相变材料后，针对相变沥青混合料的路用性能进行了车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，检测了相变沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。综合考虑路用性能各项指标后，确定相变材料的最佳掺量为3.5‰。在冬季雪后试验段现场实测融冰雪效果，采用红外热像仪对试验段路面温度状况进行数据采集，发现相变沥青混合料路面温度明显高于普通沥青混合料路面，进一步证明了相变材料的添加提高了路面的保温能力，融冰雪效果显著。研究成果可为相变材料的推广应用提供参考。     

温拌沥青混合料低温环境施工温度研究

为了研究温拌沥青混合料在低温环境下施工影响因素和施工温度,依据沥青路面热传递模型,确定了施工过程中影响混合料温度变化的主要因素。采用软件模拟施工过程混合料温度变化,分析了各因素对沥青混合料温度变化的影响,得出了低温环境下保证沥青路面压实质量的施工温度确定方法。根据项目所在地纬度、气候状况、路面因素和材料等条件,通过计算得到了温拌沥青混合料在低温环境中的混合料温度与环境温度、风速等参数之间关系。     

蓄盐沥青路面研究进展:盐化物材料、混合料及其性能与评价

寒冷环境下，路表积雪、结冰容易导致严重的交通事故并带来巨大的经济损失。蓄盐沥青路面是一种具有融雪抑冰能力的功能性路面，能够在寒冷环境下保障路表抗滑和道路通行能力。作者系统综述了蓄盐沥青路面的工作机理、盐化物材料、沥青混合料及其性能与评价方法研究进展。首先按照材料形态和盐分包裹材料，对盐化物材料进行分类，对比了几种常用的融雪抑冰沥青混合料设计方法，从填料特性与级配干扰的角度分析了盐化物材料掺入后沥青混合料级配参数的变化规律。在综述蓄盐后沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、耐久性以及吸湿性和抗滑性等研究结论的基础上，分析了盐化物导致沥青混合料路用性能劣化的作用机制。最后介绍了常见的融雪抑冰性能评价与测试方法。在对现状综述的基础上，针对盐化物材料设计、沥青混合料改进、路用性能劣化机理以及融雪抑冰性能评价等关键内容，展望了蓄盐沥青路面技术的未来发展方向。     

下白石大桥箱梁悬臂施工控制技术研究

下白石大桥为145 2×260 145m的大跨度预应力混凝土连续刚构桥,大桥施工监控中根据施工量测反馈数据,运用神经网络理论方法进行计算参数的识别,采用自适应控制系统理论,对大跨度桥梁的挠度进行预测,指导下阶段的施工;在箱梁适当位置放置温度传感器,实测箱梁水化温度在箱梁顶板、腹板以及底板的温度分布情况;研究混凝土材料水化热放热的特性,得到箱梁水化放热温度分布规律;选取箱梁控制截面,埋设应力(应变)传感器,并与理论值比较,得到了施工过程中连续刚构桥的应力变化规律;通过测量施工过程挠度以及温度随时间同步变化规律,得到了施工过程中温度对长悬臂箱梁挠度的影响规律;并在成桥后进行长期监测,得到了连续刚构桥桥面线形的长期变化规律.     

沥青燃烧特性的试验研究

由于沥青具有易燃缺陷,一旦引燃,会在短时间内释放出大量的热、烟和毒气,并快速蔓延,为逃生和救援带来困难。该文针对隧道沥青路面火灾的危害,研究两种形式存在的沥青,结合对比样,通过试验和分析,明确了沥青材料的燃烧特性,燃烧机理。论证了沥青及沥青混凝土火灾过程的危害因素。研究证实,沥青材料在火灾过程中放热及发烟剧烈,放热量及发烟量大,释放的烟尘会造成可见度低;而以混合料形式存在的沥青虽然一定程度上难以燃烧,但其燃烧依然剧烈并伴有大量烟尘和热量。该研究可为进一步研制无毒、抑烟以及低放热、低发烟速率的沥青阻燃材料,从而为火灾发生时的救援和逃生创造条件并争取时间,降低火灾损失提供理论依据,可改善和提高公路隧道沥青混凝土路面的运行安全。     

基于无机复合材料的排气管路保温性能研究

重型商用车后处理系统排气管路的保温性能对整车排放性性能有着重要的影响,减小排气管路沿程热损失,提高后处理器内部反应温度和污染物转化效率,是整车实现排放性能升级的重要途径.应用新型无机复合材料包覆排气管路,降低排气管路的热损失,提高后处理器内部化学反应温度,能够有效提升后处理器内部载体的转化能力.在不同的环境温度条件下,...     

车辆热管理系统及其研究

车辆热管理技术是提高车辆经济性和动力性、保证关键部件安全运行和车辆行驶安全的重要途径。文章介绍了车辆热管理的内涵和研究内容,报告了车辆热管理的发展现状与相应的仿真和试验研究方法。阐述了进行车辆热管理集成研究的重要性,指出只有深入研究系统的流动与传热机理,综合利用废热,从整车热管理集成的高度来进行优化匹配设计,才能发挥车辆热管理系统的最大优势。     

热反射涂层抗滑技术研究

为降低沥青路面温度、缓解城市热岛效应、提高热反射涂层路面抗滑能力,研究了抗滑颗粒及其最佳掺量、工艺等对热反射涂层路面抗滑性能与阻热性能影响,提出了热反射涂层抗滑技术。结果表明:0.60~1.18 mm机制砂作为抗滑颗粒,可以提高涂层路面抗滑性能且不影响涂层路面阻热效果;抗滑颗粒最佳掺量为涂层质量的40%,与不掺抗滑颗粒相比,抗滑性能至少可提高1.6倍;撒布工艺对抗滑性能提高最明显,预拌工艺可提高涂层的抗滑耐久性;抗滑热反射涂层具有良好的黏附性能,拉拔强度可达0.76 MPa。     

Thermal anaysis of an electric water pump for internal combustion engine vehicles

An electric water pump for engine cooling system has an advantage which particularly in the cold start, the use of the electric water pump saves fuel and leads to a corresponding reduction in emissions. However, the electric water pump for internal combustion engine generates much more heat loss than that for hybrid electric vehicle or electric vehicle since it is operated by electric power of high current and low voltage. In this study, the fluid flow and thermal characteristics of the canned type electric water pump with an inverter integrated has been investigated under the effects of heat generation. The analysis conditions such as outdoor air temperature of 125°C, water pump speed of 6000 rpm, coolant temperature of 106°C and coolant flow rate of 120 L/min were used as a standard condition. Therefore, the thermal performance of the canned type electric water pump’s motor and inverter was evaluated by comparison with that of mechanical seal type. In the motor, the temperature reduced by over 10°C, and in the inverter, the amount of temperature decrease equaled to the maximum temperature difference, about 18.7°C. Also, canned type electric water pumps of variable materials were compared for the evaluation of thermal transfer performance for variable thermal conductivity of a can. The motor and inverter were cooled lower to 42°C at motor and about 40°C at inverter for reasonable selection of can’s thermal conductivity.     

电气化背景下电动汽车热管理技术的进步与展望

电动汽车热管理已成为保障车辆宽温域环境适应能力、电池热安全和乘员舱热舒适性等方面的关键技术,同时也对电动汽车的能耗,特别是高低温环境下的整车能耗有着显著影响。随着车辆电气化和智能化的快速发展,与传统汽车相比,电动汽车热管理技术和发展路线在动力系统、空调系统等子热力系统和整车层面都呈现出了明显的差异和巨大的进步。综述了国内外电动汽车热管理技术领域重要的研究进展,阐述了电池、电机、热泵空调等子系统和整车集成热管理系统的技术进步,总结了当前电动汽车热管理亟待突破的技术重点和未来发展趋势。     

导热油加热沥青新工艺及热平衡计算

导热油加热工艺在沥青加热系统中具有许多优点，掌握该工艺中热平衡的计算方法对于设计、制造导热油加热设备具有重要的理论价值。本文系统介绍了沥青加热过程中脱桶、脱水、升温三大部分的热平衡计算。     

冻土地区桩基础施工热稳定性分析

针对多年冻土地区桩基施工中水泥水化热对桩周温度场的热扰动问题．进行考虑相变的三维非稳态热分析,通过有限元模拟计算,得出随时间变化桩周温度场变化规律及不同深度处随时间变化沿径向桩基温度场变化规律。结果表明：混凝土水化热对桩周围土体的热扰动大而且时间长,应采取措施减小混凝土水化热,从而达到减小冻土区桩基热扰动问题。     

Experimental study on performance characteristics of cold storage heat exchanger for ISG vehicle

The ISG (Idle Stop and Go) system isvery useful in the automobile industry because it increases fuel consumption and reduces green house gas emissions. However, when the engine is on standby, the air-conditioning system does not work due to compressor inactivity, causing thermal discomfort to passengers. This study examines the thermal storage system, which is a cold storage heat exchanger integrated with a current evaporator. The experiments were conducted for an optimum cold storage heat exchanger design with various fin heights and densities, a number of stacking evaporator plates, refrigerant flow circuits inside the evaporator, and PCMs (Phase Change Materials) in the heat exchanger. The effects of coldness-release performance were examined with various ambient temperatures and air flow volume rates to the cold storage heat exchanger. The visualization of PCM’s freezing and melting was conducted with the cold storage heat exchanger. From the results, we found that the air discharge temperature of the air-conditioning system that was applied to the optimum cold storage heat exchanger was delayed around 540 seconds compared to the current air-conditioning system to reach 24 °C. Thus we can say that the cold storage heat exchanger integrated with an evaporator is an effective solution for ISG vehicles in maintaining thermal comfort in vehicle cabins during short engine stops.