传统发动机效率体系的全面质疑

基于传统发动机固有缺陷的重大发现:致使传统发动机效率不高的根本原因主要在于机械转换损失(见附件一),而机械转换损失则是曲轴连杆机构构成的固有缺陷,那么作为非曲轴连杆机构发动机则拥有巨大的热效率提高潜力,并在探索热效率的机理中,不仅发现了奥托理论热效率明显小于真实的指示热效率,而作为实际循环的指示热效率本应还低于理论循环2%左右的热损失,还发现作为传统发动机效率根基的卡诺循环热效率并不适用奥托理论热效率,因为卡诺循环热效率的温度热源完全与奥托理论热效率的压缩比无关,既没有符合性也没有相关性。如果卡诺循环热效率不适用奥托理论热效率,那么建立在卡诺循环热效率基础之上的奥托理论热效率就是错误的。因此,传统发动机的整个效率体系将会面临全线崩塌的尴尬境地。     

波纹管膨胀节温度场数值模拟

从传热学基础理论出发,运用对流传热实验关联式,计算了膨胀节导流筒与烟气、膨胀节外表面与周围环境的对流换热系数,同时以等效辐射换热系数来简化辐射换热,并且对波纹管与隔热层之间的烟气夹层及波纹管与保温层之间的空气夹层的传热方式进行了分析,综合考虑了对流和辐射传热,得出了烟气夹层和空气夹层的当量热导率。采用ANSYS实现几何建模、网格化、加载和求解的自动进行,得出了膨胀节在模拟工况下的温度场分布;研究了结构设计参数的变化对波纹管工作温度的影响,为膨胀节的设计提供了参考依据,以保证膨胀节在管网中安全运行。     

路网最优费率的双层规划模型及算法

为寻求系统、科学的路网最优费率测算方法,提出用双层规划模型描述路网管理者、收费道路经营者和车辆用户三者在费率决策中的博弈关系,其中上层以路网用户盈余最大化为目标,下层是弹性需求下的多车型随机用户均衡模型,设计了遗传-模拟退火混合优化的求解算法。计算发现路网收费收入目标的高低将直接影响测算所得费率的高低,进而影响各车型OD出行量,且时间价值低的车型用户比时间价值高的车型用户受费率变化的影响要更为显著,表明双层模型在费率决策过程中能兼顾相关各方的利益,建模时考虑车型分类能更合理地反映现实情况;与遗传算法、模拟退火算法相比,遗传-模拟退火算法计算结果最优。     

高纬度多年冻土区路面类型对路基热稳定性影响分析

基于附面层理论,引入焓值建立伴有相变的二维非稳态温度场数值模型,分别对水泥混凝土和沥青两种路面下路基温度场的变化规律进行分析。研究结果表明,水泥混凝土路面下路基温度场明显低于沥青路面,不同深度处路基的温度场变化存在一定的滞后性,随深度的增加路基内温度场比路基基底以下的温度场变化幅度大;路表温度明显低于路基的内部温度,并在路基内部形成融土核;水泥混凝土路面融化深度小于沥青路面,融化速率趋于平稳,因此,在多年冻土区采用水泥混凝土路面比较有利。     

面向公路主动式防冰处置的行业信息物理系统

针对面向智能交通的行业信息物理系统（CPS）,以公路冰雪灾害防治作为应用目标,基于信息物理融合理论设计了公路主动式防冰处置的CPS模型,形成由一系列跨越信息世界、物理世界的节点相互耦合而成的巨型分布式反馈控制系统。围绕该CPS模型,提出了基于热力学规律的 路面温度短时预测算法,并基于风险理论设计了主动式防冰控制策略。对实测数据的实验分析和实际路段的系统应用表明,由于在预测算法中考虑了空气温度与路面温度的耦合变化关系,该 CPS 具有较高的预测精度,30min 的平均路面温度预测误差约为±0.2℃;该CPS 的融冰处置能够覆盖高速公路约3/4 的有效行车区域,可以预先避免凝冰和积雪的形成或是主动降低其危害性。     

基于协同仿真环境的活塞三维热分析与结构改进设计

活塞是发动机的核心部件,其设计是否合理直接关系到发动机的可靠性、耐久性和经济性。本文在2007年3月发布的Ansys 11．0协同仿真环境中建立了详细的活塞三维实体模型,运用第三类热边界条件,结合热耦合分析方法完成了活塞的三维温度场,位移场及热应力场的仿真,在此基础上对活塞的结构优化进行了探索,并设计出一款性能得以改善的活塞,实现了真正意义上的仿真驱动产品设计。     

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。     

大体积混凝土温度应力监测与裂缝控制研究

混凝土升温过程中,内部温度高于表面温度,表面产生温差拉应力,可能出现表面裂缝,反之,降温过程内部出现裂缝。通过对大体积混凝土的温度和应变监测,调控养护蒸汽温度,有效控制大体积混凝土内外温差,减小温度应力,从而达到减少裂缝的目的。     

Hybrid cyclicity: Combining the benefits of cyclic and non-cyclic timetables

We propose a new type of timetable that would combine both the regularity of the cyclic timetables and the flexibility of the non-cyclic ones. In order to do so, several combinations of the two timetables are considered. The regularity is incorporated in their design and the flexibility is evaluated using the passenger satisfaction (in monetary units). Each of the tested timetables is constructed using the Passenger Centric Train Timetabling Problem (PCTTP), that is solved using a simulated annealing heuristic. Note that the PCTTP, unlike the traditional Train Timetabling Problem (TTP), does not take into account the conflicts among trains. The aim of the PCTTP is to design such timetables that the passengers’ satisfaction is maximized and it remains the aim of the TTP to remove any potential conflicts. The performance of each of the considered timetables is assessed on the real network of Israeli Railways. The results of the case study show that our proposed hybrid cyclic timetable can provide the benefits of the cyclic and the non-cyclic timetable simultaneously. This timetable consists of 75% of cyclic trains (securing the regularity of the service) and of 25% of non-cyclic trains (deployed as supplementary trains during the peak hours and capturing the demand fluctuation). The level of the passenger satisfaction of the hybrid cyclic timetable is similar to the level of the non-cyclic one, which has about 18.5% of improvement as compared to the purely cyclic one.     

软件系统 ALGOR-FEAS 在气缸套三维温度场和热应力分析中的应用

介绍大型通用有限元分析软件系统ＡＬＧＯＲ－ＦＥＡＳ的基本功能，以及在内燃机受热零部件温度场和热应力分析中的具体运用。