自由活塞内燃发电机能量转换与传递过程研究

根据能量守恒定律,建立自由活塞内燃发电机运行过程周期能量模型.通过计算获得一个周期内的能量转换规律,并分析相邻周期的能量传递过程,得到不同压缩比下的能量变化情况及其对性能的影响.分析结果表明,自由活塞内燃发电机能量转换有效效率的理论值可达40％.燃烧、扫气及散热等为能量损失的主要部分.连续运行过程中,一侧气缸作功行程后期的部分能量作为压缩能传递给另一侧,直接影响下一周期燃烧.压缩比变化对各能量及有效效率有不同影响,保持压缩能稳定对运行控制至关重要.     

液压传动和拖拉机液压传动系统的运用

<正>液压传动装置本质上是一种能量转换装置,它先将机械能转换为便于输送的液压能,后又将液压能转换为机械能做功。如今,液压传动技术已经在农业机械方面得到广泛的推广和普遍的应用。一、液压系统的组成液压系统由五部分组成:1.动力元件。动力元件即液压泵,它是将系统机械能转化为液压能的装置,其作用是为液压系统提供压力油,是系统的动力源。2.执行元件。执行元件是液压缸或液压马达,它是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在压力油的推     

新型电控液驱车辆能量再生系统建模与实验

建立了电控液驱车辆能量再生系统各元件蓄能器、变量泵/马达、飞轮以及液压回路的分析模型和系统模型。以蓄能器压力和温度、泵/马达的转矩和效率、压力损失和飞轮的转速为时间参变量,采用四阶Runge-Kutta算法求解微分方程。用以此计算的系统变量确定能量损耗和循环效率。实验结果表明:能量损耗主要产生于液压泵/马达,约占总能量损失的32.64%;系统循环效率在62%~89%;损失能量回收率76%,能量损耗与蓄能器的有效容积、飞轮的初速度和转动惯量有关。     

离心泵作透平多工况内流与能量转换特性

为揭示不同流量下离心泵作透平的能量转换特性,基于1台比转数为90的单级悬臂式离心泵,在透平工况下对其进行数值模拟,并结合试验验证了数值模拟的准确性.结果表明:叶轮是透平内水力损失的主要部件,叶轮内水力损失占比随流量的增大呈现出先减小后增大的变化趋势.设计工况(Q=80m³/h)下,蜗壳、叶轮、腔体的水力损失占比分别为33.0%,35.1%,22.3%.通过对内流场中的流线分布和叶片进口速度三角形进行分析,揭示了不同工况下透平内流特性与水力损失之间的关系.设计工况下叶轮内流动均匀,无明显旋涡存在,在小流量工况下叶轮进口端面存在回流现象,旋涡出现在大流量工况叶片的吸力面.最后,采用拟涡能系数从能量的角度分析了不同工况内部流动的损失情况,进一步揭示了透平的能量转换机理.研究结果可为离心泵作透平的高效设计及实际现场运行调控提供参考.     

关于沼气发酵能量转换效率问题的探讨

一、引言沼气技术实质上是生物质能转换技术.从生物物质到沼气,从沼气到沼气能的利用,能源形态经历了两次转换过程(沼气发酵为第一次转换,沼气燃烧为第二次转换)。能源形态发生转换,必然要损失能量。确切地了解沼气技术能量转换的效率,对于正确评价沼气技术的能源效益有着重要的意义。应用较为简便的物理方法,便可以测出     

巧用热平衡图分析排除柴油机功率不足的故障

柴油机是一种热机,将燃料在内部燃烧产生的热能的一部分转化为机械能,而转化的机械能一部分用于内部消耗,一部分通过曲轴输出,后者称为有效功率。其工作中的能量转化可通过热的功当量平衡图来表示如下:     

低比转数离心泵叶轮内能量转换特性

对比转数为60的离心泵内部流场进行数值模拟计算,从叶轮做功过程和能量损失过程两方面分析了叶轮内能量转换特性.将叶轮按径向尺寸分为8个区域,展示了不同工况、不同区域中压力和粘性力做功大小、功率密度分布、湍动能耗散率分布、能量损失组成及分布等能量转换相关特征.结果表明,叶轮进口区域能量转换效率相对较低且受叶片进口安放角影响,叶轮中部区域是叶轮做功和流体获得能量的关键区域,叶轮出口区域对叶轮性能有显著影响,壁面摩擦损失是叶轮内能量损失的主要组成部分.     

经常换冷却水好吗

卧式 195型柴油机的冷却方式是采用水冷蒸发式 ,冷却是靠冷却水沸腾时变成蒸汽带走汽化热来实现的 ,从而能自动维持一定的水温 (10 0℃ )。这种柴油机 ,工作中水箱里的水很快就会沸腾。但一些机手由于怕机温过高 ,经常打开机体上的放水开关 ,放掉部分热水 ,再加入冷水 ,以降低机温。其实这样做不好。柴油机冷却的目的是为了保证燃料燃烧产生的高温不致于破坏机器零件的性能。但柴油机冷却要损耗一部分能量。实践证明 ,在正常情况下 ,冷却损失的能量几乎占燃烧总热量的三分之一。我们总希望 ,燃料燃烧产生的热量转变为有效功的热量越多越好。…     

基于AMESim船式拖拉机悬挂液压系统分析与优化

管道压力损失广泛存在于液压系统中,严重影响其性能。为此,以船式拖拉机悬挂液压系统为研究对象,采用理论计算和AMESim软件仿真相结合方法分析其压力损失,发现管路压力损失占该系统总压力损失的20.5%。进一步对船式拖拉机悬挂液压系统进行优化设计,优化后其压力损失较之前下降了21.9%,执行机构响应速度较优化之前提高了68.8%,并通过实验验证该方法的有效性。该研究对提高船式拖拉机悬挂机构操作性能具有指导意义,可为液压系统仿真分析与优化设计提供一种思路。     

越野汽车排气余热利用的热水淋浴装置设计

燃烧废气能量是发动机热量损失的一个主要来源,约占燃烧总热量的40%左右,排气余热利用是汽车节能的有效途径。围绕越野汽车的排气余热利用,设计了热水淋浴装置,采用热水交换器回收发动机的排气余热,通过智能水温装置控制热水温度,通过水箱的减振和保温设计,提高了水箱的使用寿命。研究结果表明,该装置结构简单,安全可靠,具有较高的能量回收效率。     

液压自由活塞发动机的节能方式研究

液压自由活塞发动机是将内燃机和液压泵集成于一体，实现动力非刚性传输的复合发动机。本文从其内部能量转换及外部能量回收两个方面，详细地分析和阐明了液压自由活塞发动机各种节能方式和实现途径，以液压挖掘机为例，强调液压自由活塞发动机作为中心液压站，结合二次调节及液压变压器技术，简单方便地实现群控节能。     

液压自由活塞发动机起动过程的能量分析

液压自由活塞发动机的起动系统由起动蓄能器、液压换向阀、位置传感器及控制单元等组成，其中作为起动系统能源和油源的起动蓄能器直接关系起动的成败。分析了液压自由活塞发动机起动的前提条件，研究了起动过程中混合气的组织和能量的流动、耗散及传递等，并在此基础上给出了选择起动蓄能器的理论依据。     

内燃机工作过程模拟计算结果的准确性分析及应用

介绍了目前国内外常用的内燃机工作过程模拟计算软件,初步分析了各种软件在使用过程中误差产生的原因。利用AVL BOOST软件,基于一台缸径为95 mm的小缸径增压中冷柴油机,计算了两种不同平均机械损失压力经验公式和燃烧过程参数m值、燃烧持续期对发动机性能的影响,并模拟了三种不同燃烧组织方案。通过计算结果分析,探讨了使用工程模拟软件过程中如何提高计算结果准确性等相关问题。     

点火能量对CNG低压直喷发动机燃烧特性的影响

研制了一套可变能量的高能点火系统。利用该系统研究了点火能量对低压缸内直喷天然气发动机燃烧特性的影响。研究结果表明,增大点火能量,有助于改善低压缸内直喷天然气发动机的燃烧过程,加快火核的形成和初期火焰的发展,提高燃烧稳定性,但当点火能量增大到一定值后,继续增大点火能量对发动机燃烧性能的改善作用不再明显。     

蒸汽喷射对内燃机热力循环的影响与分析

主要阐述内燃机蒸汽喷射节能的机理，从理论上分析了喷入过热水蒸气后的燃烧过程中，水蒸气的化学离解作用、抑制爆震作用和提高内燃机热效率的依据。     

液压挖掘机节能控制系统的研制

根据液压传劝机械的节能控制原理,在不改变现有液压挖掘机液压系统及发动机内部结构的前提下,按液压挖掘机的不同工况,利用单片机直接控制发动机油门,实现节能控制。     

柴油机燃油喷雾和燃烧过程的数值模拟

介绍了作者开发的柴油机燃油喷雾和燃烧过程三维数值模拟程序的数学模型。以ＺＨ１１０５型柴油机的３种燃烧室为例,用该计算程序对燃油喷雾和燃烧过程进行了具体模拟计算,并与试验结果进行了对比,结果证明,程序具有较好的预测内燃机燃油喷雾和燃烧过程的能力。     

双曲柄机构高速柴油机工作循环热力学模拟研究

用热力模型对采用大偏心双曲柄连杆构高速柴油机的工作循环进行了对比计算,结果表明,大偏心双曲柄连杆机构由于燃烧期间活塞从上止点下移较慢,燃烧过程的及时性较好,使指示效率比常发动机提高了３％左右,改进一步揭示了双曲柄连杆的机构高速柴油机具有较好性能的原因。     

基于改进粒子群优化神经网络的拖拉机排放方法研究

针对农用拖拉机排放污染严重的问题,特别是限制氮氧化物（NOx）和碳烟（Soot）的排放,以中国一拖集团某型号农用柴油机为研究对象,采用系统建模仿真、台架试验验证和仿真分析结合的方法对发动机排放优化进行了研究。首先构建了农用拖拉机燃烧室三维模型并导入CONVERGE进行燃烧排放模拟与仿真,通过对模型缸内压力、热释放率试验值与仿真值的对比,证明该模型具有较高精确度,能够较好地描述发动机内部燃烧排放过程。之后以燃烧室的缩口率、凸台深度、燃烧室深度为输入,以发动机NOx和Soot排放量为输出建立人工神经网络作为代理模型。计算决定系数R2和平均相对误差（MRE）来验证人工神经网络的精确度。然后在此基础上提出一种改进的粒子群优化算法,从而获得燃烧室缩口率、凸台深度、燃烧室深度的最佳参数组合,形成新的燃烧室结构并导入CONVERGE软件中进行排放模拟计算并与原燃烧室的排放量进行对比。结果表明采用新的燃烧室结构后能够降低发动机NOx和Soot排放,可为相关农用拖拉机燃烧室系统设计和开发提供参考和思路。     

某小型汽油机燃烧过程模拟分析研究

节能减排已成为当今发动机发展的重要方向之一,而燃烧过程将直接影响发动机的经济性与排放性。通过模拟软件模拟分析了某125mL发动机燃烧室选用单火花塞和双火花塞时气缸内的燃烧进程、燃烧生成物速率及缸内湍流火焰速率。通过模拟结果可发现,双火花塞气缸内燃烧效率、生成物速率均好于单火花塞气缸内的燃烧效率、生成物速度;双火花塞气缸内的湍流速度要高于单火花塞气缸内的湍流速度。模拟计算结果为汽油机节能提供了一种有效途径,将为汽油机提高经济性提供一定的理论借鉴。