基于GT-POWER模拟生物柴油燃烧过程与实验研究

文章通过GT-POWER软件建立柴油机燃烧模型,模拟生物柴油在高压共轨柴油机中燃烧过程,得到缸内圧力曲线并与实验实测数据进行进行对比。通过用癸酸甲酯和正庚烷的混合物代替生物柴油成功模拟了生物柴油的着火和燃烧过程。结果显示,在误差允许的范围内,通过模拟得到的缸内压力曲线与实验值非常吻合,也间接证明了GT-POWER软件的实用性。     

柴油机Urea-SCR系统建模与仿真研究

分别建立了基于GT-Power软件的目标发动机模型和尿素SCR一维催化器模型,依据搭建的试验装置,验证了模型的有效性。在十三工况中,排气流量和排气温度的最大误差分别为4.13%和8.3%。在SCR催化器模型验证中,模拟值与试验值趋势一致,吻合较好。将上述模型耦合,对柴油机尿素SCR系统进行模拟分析。模拟结果表明:催化剂温度分布沿排气流向基本呈线性分布;选择催化还原反应主要集中在催化剂的入口段;催化剂的催化效能利用率与催化剂表面NH3覆盖度密切相关,随排气流向下降,提高催化剂的NH3吸附能力可以显著提高催化剂的转化效能。模拟结果可以用于柴油机尿素SCR系统控制策略的制定和SCR催化器的设计与定型。     

JK90S可调喷嘴涡轮配机特性的研究

以JK90S可调喷嘴涡轮与WD615.50型柴油机配机试验数据为基础,对采用GT-POWER建立的配机仿真模型进行了校验,使仿真的发动机参数和涡轮的进出口参数与试验值误差小于5%。采用校正后的GT-POWER配机仿真模型,对经过调节喷油量后的WD615.50型柴油机与JK90S增压器的配机运行工况进行仿真计算,确定了可调喷嘴涡轮随发动机工况变化时的最优开度脉谱图。     

基于GT-POWER仿真的车辆排气系统怠速噪声优化

针对某1.5 L自然吸气发动机,为了能在项目开发前期有效预防并优化其排气系统怠速噪声,通过试验记录怠速工况下发动机转速、缸压、空燃比、排气系统温度和尾管噪声等数据,基于此建立GT-POWER怠速开关空调工况发动机声源模型,再将GT-POWER计算怠速尾管噪声与试验所测尾管噪声比较,优化消音器结构并预测怠速噪声水平。结果表明,GT-POWER仿真计算怠速尾管噪声整体声压级及前3个峰值与试验测试结果较吻合,整体声压级最大相差2.29 dB(A),误差3.96%,且试验结果[59.8 dB(A)]满足怠速尾管噪声不超过60 dB(A)的要求;前3个峰值最大相差2.48 dB(A),误差5.23%,峰值对应的2、4、6阶频率(29、58、87 Hz)能完好对应;所建GT-POWER怠速噪声模型可推广应用于后续该发动机及其新车型排气系统声学开发。     

基于一维/三维模型耦合仿真的汽车进气谐振器设计

采用STAR-CD软件,建立了Helmholtz进气谐振器流体动力学模型,利用GT-POWE软件建立465Q汽油机模型,运用STAR-CD与GT-POWER软件建立了谐振器与发动机联合仿真模型,在此基础上,对谐振器和发动机进行了一维/三维模型耦合仿真,得到了谐振器对进气降噪和发动机性能的影响结果。并进行了实验对比,计算值与测量值吻合良好,模拟结果为谐振器的优化设计提供了依据。     

尿素SCR催化器的数值模拟

针对不同封装结构的尿素SCR催化器建立了三维模型,并利用CFD技术对催化器内部的速度场和压力场进行了模拟研究。研究发现,催化器初始封装方案的压力损失不能满足预期要求;将催化器封装结构调整后,其压力损失能够满足设计要求。     

长安475Q混合动力发动机的仿真开发

按照长安475Q混合动力发动机开发要求,利用GT-POWER软件建立了汽油机工作过程的仿真模型,通过外特性数据的对比,用试验验证了所建模型的合理性.然后基于Atkinson循环的原理,利用该模型优化了压缩比和配气相位.据此,对原汽油机进行改进,并进行了台架性能试验.结果表明,改进后的发动机能满足混合动力汽车对发动机性能的要求.     

基于CFD方法的整车冷却系统匹配分析

为探索水泵流量对整车冷却系统的影响,建立发动机GT-POWER模型和整车冷却系统GT-COOL模型,同时利用试验验证模型的准确性,并求取发动机热边界条件和散热器换热特性参数。建立散热器三维几何模型,利用CFD方法求取散热器的流动特性参数,将发动机模型和散热器模型在STAR-CCM+中耦合成一个系统,模拟整车冷却系统的工作过程。以某农用车的冷却系统为例,通过仿真求得其水泵流量在0.8 kg/s时散热器散热功率达到最大值10.489 k W,且发动机燃烧室壁面温度为523 K,较为合理。     

增强型扩张管催化器流场的数值模拟与结构优化设计

采用当量连续法建立了催化器蜂窝载体的流体动力学模型，用STAR－CD软件对不同结构的增强型扩张管（EDH）催化器在冷态条件下的稳态流场进行多维数值模拟。用软件对EDH的结构和有关参数对催化器流动特性的影响进行了研究。     

基于代理模型的龙卷风数值模拟参数优化

为实现以实测数据为目标的龙卷风高精度数值模拟,在总结已有研究成果的基础上,基于计算流体力学(CFD)方法建立了ISU型龙卷风数值模型,通过参数灵敏度分析确定拟优化模拟参数;提出了以实测数据为目标的龙卷风模拟参数优化方法,引入代理模型提高计算效率并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型,采用最大切向速度、最大切向速度处半径及标准化风剖面线形误差3个指标建立目标函数;通过一组数值算例验证了所提出优化方法的可靠性,采用所提出的优化方法分别以龙卷风物理模拟器试验数据和龙卷风现场实测数据为目标进行模拟参数优化,并基于此进行CFD数值模拟。研究结果表明:入口切向速度U_t、模拟器离地面高度H_g和地面移动速度V_T三个参数对龙卷风场影响较大,因此选作为待优化模拟参数;引入代理模型进行参数优化,避免了数值模型直接参与优化迭代过程,提高了优化效率;以龙卷风物理模拟器试验数据为目标的数值模拟结果,与试验数据的标准化风剖面线形误差V_Mp仅为0.034 4;以龙卷风现场实测数据为目标的数值模拟结果,在h=250 m及h=450 m高度处与实测结果的风剖面综合误差V_M分别为0.024 0、0.035 1,均小于训练样本集中模拟结果的误差,采用优化后的模拟参数进行龙卷风数值模拟很好地改善了模拟精度。     

微表处技术在高等级公路养护中的应用

微表处技术是高等级公路进行预防性养护最经济有效的手段。该工艺在国外已得到广泛应用,被认为是修复道路多种病害最有效、最经济的途径之一,对改善沥青路面使用性能、延长使用寿命、节约投资,具有十分重要的意义。     

高速公路车辙病害研究

讲述了高速公路上的路面病害之一———车辙的形成、发展、危害,给出了相关部门应该采取的预防和维修治理措施。     

基于信息融合的道路前方车辆识别研究

将光学传感器与红外传感器进行信息融合以识别道路前方车辆.首先根据光学图像信息进行保守识别以初步确定车辆目标.在对相应的红外图像进行通道处理的基础上,充分利用其温度场信息提取车辆目标特征以构建车辆验证函数.以车辆验证函数值为依据建立基于最小风险的贝叶斯决策分类器,对光学初识别中得到的车辆目标进行验证,从而成功实现了光学图像与红外图像的信息融合.试验表明该方法能够利用红外热图信息在光学图像保守识别的基础上剔除误判目标,最终得到较为准确的识别结果.     

高速公路车辆行程时间预测研究

对高速公路联网收费系统的数据和交通监控系统的数据进行了处理和分析,研究了高速公路车辆行程时间分布的规律性和各参数之间的关联性,构建了高速公路车辆行程时间预测模型,最后通过比较实际值与预测值来验证提出的行程时间预测方法,分析了误差的原因.     

高速公路桥头跳车的探讨

针对高速公路容易产生桥头跳车现象进行分析,提出减少桥头跳车的防治措施并介绍梨温高速公路桥梁台背回填及伸缩缝的施工控制措施和效果。     

基于ABAQUS的凉水井滑坡稳定性分析

利用大型有限元软件 ABAQUS 对凉水井滑坡段进行了数值模拟分析,通过应力应变场的云图分析,确定边坡的最危险潜在滑动面。依据强度折减法的原理,利用ABAQUS定义场变量为强度折减系数值,通过改变场变量实现摩擦角和粘聚力的折减,得出边坡稳定性安全系数,并对滑坡的整治措施提出建议。     

基于CAB气囊展开问题的研究

实车试验出现CAB气囊后腔展开后飘动,扫到假人头部,且气囊后腔展开速度比前腔慢等问题,本文以此为切入点,简述如何通过改变气囊折叠方式、改变气囊花型的方法,改善CAB气囊展开状态的问题.通过此问题的改善,为后续CAB气囊开发提供经验积累.     

高速公路生态绿化初探

高速公路生态绿化是高速公路绿化发展的趋势和方向。阐述目前高速公路绿化现状,从生态学的角度提出高速公路生态绿化的发展思路,并对高速公路生态绿化模式进行初步探讨。     

机场道面结构安全性能模糊综合评价

应用模糊分析法建立了一个综合评价模型,通过该模型可对机场道面结构的安全性做出定量预估,并可找出影响结构安全的主要隐患和薄弱环节。     

基于蒙特卡罗模拟方法的快速路运行时间可靠度研究

运行时间可靠度作为一个非常重要的概率测度参数能有效地评价交通网络的动态特性。在对运行时间可靠度的概念界定的基础上，分析了快速路运行时间可靠度的影响因素。提出了运用蒙特卡罗模拟方法计算运行时间可靠度，即采用蒙特卡罗模拟方法随机的对快速路入口的交通需求变量进行抽样，根据得到的样本值确定路径出行时间，然后对此出行时间进行检查，如果超过了规定的阚值，则认为不可靠，否则可靠。并通过一个算例对该模型进行了验证。最后指出了运行时间可靠度这一概率参数的应用前景。