挥发雾化式燃油加热器雾化系统积碳问题的研究

汽车燃油加热器雾化系统是燃烧器的关键装置,工程设计上需要有足够的雾化能力来满足燃烧功率,同时还需避免产生大量积碳,以满足加热器长期使用和免维护的要求。本文通过仿真燃烧器进气射流速度场和静压场,从燃烧器稳焰燃烧原理的角度,分析了雾化装置产生积碳的机理,并通过试验给出了满足工程应用的数据,对燃烧器雾化装置的设计具有一定的参考价值。     

喷孔几何特征对孔内流动及近孔区域燃油雾化的影响

采用混合多相流模型与空穴模型相结合的方法,对喷孔内部流动特性及近孔区域燃油喷射及雾化进行数值模拟。计算结果表明,喷孔几何特征对其内部流动特性及近孔区域燃油喷射及雾化具有重要影响,对于截面渐扩的喷孔,孔内空化效应、湍流度均增强,喷孔出口流速提高,喷油压力增大时效果更显著,空穴强度增大能够促进近孔区域燃油快速分裂,使燃油液滴雾化更细小,有利于柴油机油气混合以及性能的提高。对于截面渐缩的喷孔,孔内空化效应受到抑制、湍流度和喷孔出口流速均降低,喷孔出口液柱较长、液块较大,近孔区域燃油雾化程度降低。     

基于CFD及正交试验的喷嘴雾化性能研究

为了找到喷嘴最佳喷涂效果时的喷嘴几何参数组合,通过数值分析和试验进行了研究。利用Fluent软件搭建了简化的雾化喷嘴模型,通过正交试验原理,研究了喷嘴气液夹角、喷嘴出口直径、喷嘴出口缩进距离3个结构参数综合作用下的喷嘴雾化性能。搭建了喷雾试验台并进行喷雾试验。仿真和试验结果表明:喷嘴结构组合为气液夹角为30°、缩进距离1.5mm、喷嘴出口直径1.5mm时,雾化效果是最好的。     

燃油荷电改善雾化的机理与试验研究

燃油荷电改善雾化是在发动机上节能降排的一种新尝试。本文从理论上分析了燃油荷电改善经的基本原理,设计了适当的荷电装置,并在荷电装置的基础上分析了尖端电极电压、燃油流速、桶状电极内径对荷质比的影响。最后在发动机气道试验台上用ＹＳＣ－１型运动粒子瞬态激光全息测试仪,拍摄了汽油带电荷雾化和不带电荷雾化时的粒子全息图,结果证明荷电后燃油雾化粒子的粒径变小,且尺寸统一。     

基于PDPA的双流体撞击式喷嘴雾化特性研究

使用自主搭建的一套基于相位多普勒粒子分析仪(PDPA)的开放式雾化试验台,开展了不同工况下双流体雾化流场的测试试验,研究了气体流量和水流量对雾化特性(包括喷雾锥角、有效射程以及雾滴粒径、速度、个数的分布)的影响。结果表明:随着气体流量的增大以及水流量的减小,喷雾锥角呈增大趋势,雾滴的索特平均直径(SMD)、速度以及个数均呈减小趋势,而有效射程随着气体流量以及水流量的增大而增大;随着轴向距离的增大,雾滴的SMD、速度以及个数均呈现增大的分布规律;随着径向距离的增大,雾滴的SMD呈增大的分布规律,而雾滴速度以及个数呈现先增大后减小的分布规律。气体流量和水流量对喷嘴出口与振动头之间区域的湍流程度、对冲现象有明显影响,进而显著影响雾化特性。当气体流量为0.8 m3/h、水流量为35 L/h时,与优化前(气体流量为0.95 m3/h、水流量为40 L/h)相比,SMD减小了21.50%,有效射程、雾滴速度、雾滴个数分别增加了10.26%、39.08%、61.54%,喷嘴雾化能耗降低的同时综合雾化效果得到了提升。     

基于外混式空气雾化喷嘴雾化粒径的特性研究

为了提升矿山环境中的除尘效果,基于外混式雾化喷嘴搭建实验平台.利用高速摄像机以及图像处理软件VisionPro,在水流量、水温、气体压力等工况下分析了喷嘴雾化粒径的特性分布,应用索特尔平均直径(SMD)的数学模型表征雾化粒径尺寸.通过实验数据分析得出最佳雾化工况为:水流量25 kg/h,水温35℃,气压0.30 MPa...     

毛细管-环电极下的静电雾化模式的研究

对毛细管环电极下的流体的静电雾化模式进行了实验研究及理论分析。实验表明,在不同流体流量及静电电压下,流体的雾化过程存在几种典型的雾化形态或模式。根据实验观察,给出了几种雾化模式的特征描述,并获得了水及NaCl溶液雾化模式的实验分布图。在此基础上,根据Taylor的液滴库仑破碎理论建立了一个滴状模式向锥射流模式转换的近似理论模型。经对比表明,所建理论模型与实验数据基本吻合。     

基于Rayleigh-Plesset方程的空化模型改进与应用

为了提高Schnerr-Sauer模型预测空化流场的能力,提出了一种修正的球形空泡动力学模型,结合均相流假设建立了一种基于Rayleigh-Plesset方程的改进空化模型。联立修正后的滤波器湍流模型,分别采用改进后空化模型和Schnerr-Sauer模型对绕二维Clark-Y型水翼非定常空化流动进行计算,得到了不同空化数条件下翼型吸力面上空穴形态随时间变化规律及水动力系数特征。与已有文献的实验结果进行对比分析,结果表明:在准静态片状空化阶段,改进的空化模型计算得到的片状空穴长度基本上维持不变,在空穴尾部捕捉到明显的相间界面,与实验描述较为一致;在云状空化阶段,改进的空化模型模拟的空化区域范围更广,预测的瞬时升力系数与实验值的变化趋势吻合程度更高,且其对云空化周期性演变过程中一些流动细节的预测能力更好。     

贲油器雾化不良的原因分析与故障排除

燃油雾化是喷油泵将燃油提高一定的压力,压送至喷油器的环状油腔。环状油腔的容积为一定时,由于燃油不断增加,其密度相应增大,压力持续升高。当燃油压力大于喷油器的开始喷油压力时,便克服弹簧预紧力将针阀顶开,燃油急速地喷人燃烧室。喷人燃烧室的燃油体积剧烈膨胀扩散,形成雾状,即为雾化。     

金属带式无级变速汽车的建模与性能仿真

建立了针对金属带式无级变速汽车性能模拟的仿真模型。该仿真模型可以模拟各种典型工况下无级变速汽车及各子系统的动态特性，并用来评价无级变速汽车的驱动性能、燃油经济性和排放特性。作为设计工具，该模型可以帮助选择影响汽车性能的关键性参数，同时基于该模型和给定的控制策略可以用于设计发动机、无级变速器和离合器的控制系统。最后给出了各种典型运行工况下的仿真结果。     

由Philip模型参数求解Green-Ampt模型参数的改进与验证

Philip入渗模型与Green-Ampt入渗模型具有相似的物理基础。为间接推求Green-Ampt模型参数,对2种入渗模型进行了对比分析,建立了2模型参数间的数值关系。经理论推导发现,Green-Ampt模型中表征饱和导水率取值介于Philip模型参数稳渗率的1~1.5倍之间,为简化计算,取1.25倍关系,在此基础上,改进了Green-Ampt模型中湿润锋面吸力的求解式。利用数值模拟结果和文献资料进行验证,并对其适用性进行评价。结果表明,所建模型方法计算的入渗率接近模拟值或实测值,且适用于不同土质,其相对误差均小于5%,最大仅为3.61%,均方根误差最大为0.049。说明本文所建模型具有一定的可靠性和普适性,可利用Philip模型参数求解Green-Ampt模型参数,进而描述入渗问题。     

DVE闭环系统中驾驶人模型分析与研究

对DVE(Driver,Vehicle and Environment)闭环系统中典型驾驶人模型进行分类分析,在总结现有模型的基础上,提出了一种基于驾驶视角的驾驶人行为模型,运用MATLAB/Simulink工程软件,建立DVE闭环系统仿真模型。仿真和试验结果证明:所建模型充分考虑了驾驶人前视效应,道路跟随效果较好,符合驾驶人实际驾驶特征。该模型可为以后驾驶行为特征相关研究提供新的参考。     

蓄压式共轨系统喷油器的改进

在分析蓄压式喷油器工作原理及存在的问题的基础上 ,提出了一种改进方法。试验结果和模拟计算表明 ,改进后的液力增压式喷油器可以克服蓄压式喷油器的缺点 ,改善喷油特性和喷油过程的控制。     

基于Simulink的温室热环境仿真模型研究

为了在改变温室通风口开度的条件下模拟室内气温,根据热量平衡原理,考虑太阳辐射、长波辐射、对流、通风及作物蒸腾等5个主要模块,对温室系统的热量交换进行描述,构建了温室气温动态变化的数学模型,然后通过Simulink仿真平台搭建了以通风为输入以室温为输出的模型仿真框图,并利用典型天气条件下的实测数据对仿真结果进行检验。仿真结果证明了该模型的有效性:在晴天和阴雨天,标准误差分别为0.755 8℃和0.096 3℃,仿真有效性指数分别为92.29%和92.76%。     

基于交通仿真模型汽车防撞系统的设计

随着我国经济的快速发展,我国汽车保有量特别是私家车数量迅猛增加,交通事故的不断发生,使得交通安全问题也来越受到人们的关注,如何能够对交通事故进行预防是一项很重要的研究课题。机动车辆所处的环境往往是复杂的,驾驶员必须能够迅速地从变化的环境中获取信息,及时地做出相应的反应,同时借助于智能交通系统,降低或排除车辆跟驰而引起的交通事故。采用计算机仿真的方法,利用车辆跟驰进行模拟研究,设计汽车防撞系统,可有效防止撞击事故的发生。     

柴油温度对燃油系统影响的研究

通过模拟计算和试验研究相结合的方式研究了柴油温度对燃油系统性能的影响。试验表明,在相同转速下,随着柴油温度的升高,高压油管喷油器端的残余压力基本不变,压力到达峰值的时刻略延迟,最大压力值减小;在相同温度下,随着转速的增加,残余压力基本不变,压力到达峰值的时刻略有延迟,最大压力值增大;相同转速下,随着温度的升高,每循环喷油量减少;相同温度下,随着转速的增加,每循环喷油量增加。模拟结果与试验结果符合较好。     

基于CatBoost的温室日参考作物蒸发蒸腾量估算模型研究

参考作物蒸发蒸腾量(Reference Evapotranspiration,ET₀)是估算作物需水量、制定灌溉制度、提高用水效率,实现农业节水的重要参数。针对传统Penman-Monteith(P-M)公式计算作物蒸发蒸腾量需要参数多,计算复杂等问题,提出了一种基于支持分类特征的梯度提升决策树(CatBoost)算法估算温室日参考作物蒸发蒸腾量。以温室修正型Penman-Monteith公式计算的ET₀作为标准值,通过Pearson’s方法对输入参数与ET₀之间的相关性进行分析,组合不同输入特征向量。当输入参数组合为3参数,即平均室内温度、平均相对湿度、累积太阳辐射时,CatBoost性能最优,测试集估算精度MAE为0.220 mm/d,RMSE为0.310 mm/d。进一步对比了6种其他机器学习模型(XGBoost、AdaBoost、随机森林、决策树、KNN、SVM)的估算精度,结果表明CatBoost模型具有最佳的估算精度和稳定性,能够较好地模拟参考作物蒸发蒸腾量。构建的日参考作物蒸发蒸腾量估算模型为水肥精准化管理、灌溉控制系统研发提供了一种新的思路。     

基于线性误差模型研究铲运机的路径跟踪与控制

路径跟踪是地下铲运机实现自动化作业的基本任务之一,一般要求跟踪路径以道路中心线为期望值。参考Corke等人提出的地下铲运机经典运动学模型,对地下铲运机路径跟踪特性进行了研究,基于转向角、铰接角等建立了地下铲运机运动学状态空间表达式。另一方面,利用MATLAB对地下铲运机铲装轨迹进行仿真,分析目标轨迹曲线与仿真轨迹曲线的误差,验证目标轨迹曲线的准确性,为地下铲运机导航控制器的设计提供参考。     

基于SCT89C52单片机的无线超声波雾化系统的设计

基于STC89C52单片机,设计了一种以压电陶瓷片为载体的无线超声波雾化系统.由传感器采集温度和湿度等参数,利用无线收发器NRF24L01发送至PC机,PC机利用反馈信息控制压电陶瓷片工作.压电陶瓷片将电能转化为超声波能量,而超声波能量能在常温下将水溶性药物雾化成1 ～3 μm的微小雾粒,同时利用超声定向压强将水溶性液体喷成雾状,达到雾化效果.实际运行情况表明,系统的共振频率为1.7 MHz,系统具有温度和湿度实时显示以及设定功能和无线智能控制雾化量及成本低等优点.     

物理场辅助农业雾化施药技术的研究现状与展望

现阶段,用于辅助农业雾化施药的物理场主要有磁场、电场、热场、风场、超声场。磁电热等物理场可以优化雾滴特性、提高沉积率;风场可以扰动作物冠层、增强雾滴输运性能,提高雾滴穿透性和雾滴沉积量;超声场可以辅助雾化生成均匀、细微的雾滴。为进一步把握物理场辅助农业雾化施药技术的研究动态,分析了该领域的国内外研究成果,分别对磁场、电场、热场、风场、超声场辅助雾化喷施的应用范围、方式方法等进行总结并针对性地指出研究重点与难点。最后,依据农业雾化施药的需求与特点,结合现有的高新技术,展望了未来各物理场辅助雾化喷施技术的研究方向和思路。