产品全生命周期节能设计关键技术分析

针对机械产品能耗巨大、能源利用率低的问题,讨论了产品节能设计中的关键技术.基于产品全生命周期,建立了产品能耗信息模型;通过n-m映射,分析了能量因子效用模型;运用IFED3建立了能量因子效用过程模型,提出了能量因子提取策略.对节能优化设计方法和运用现有的反馈信息指导设计的方法进行了分析.     

面向能量优化的产品设计方案评价方法

在分析产品能量特性评价的基础上,建立了融合经济性和环境性并充分考虑使用过程能耗因素不确定性的产品能量优化性能评估模型.基于产品的使用过程建立了面向能量优化的经济性分析模型和环境性分析模型,分析了在产品使用阶段中影响能量优化的不确定性因素并进行建模分析,得到产品能量优化性能评价值.然后采用模糊信息公理法对产品设计方案进行评价,获得最优设计方案.以某运输设备减速器为例,验证了所提方法的可行性和有效性.     

串联式混合动力城市汽车控制策略的技术现状与发展

分析了串联式混合动力城市汽车(下面简称SHEB)的各种控制策略,提出SHEB的控制策略按能量消耗性质可分为主动型能量控制与被动型能量控制,并根据我国城市公交汽车行车环境条件,提出SHEB可优先采用的能量控制策略。     

基于动态规划的电动拖拉机动力电源能量控制策略研究

针对纯电动拖拉机能量利用率低、续航里程不足的问题,提出了基于超级电容和蓄电池复合的纯电动拖拉机动力电源系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,对动力电源系统进行了拓扑结构选型和参数匹配,并以动力电源能耗最低为优化目标,应用动态规划对纯电动拖拉机的动力电源系统进行能量控制策略优化,对动态规划结果以及工况特点进行分析,总结出基于规则的动力电源能量控制策略,利用Matlab/Simulink建模对控制策略进行仿真。结果表明基于动态规划的控制策略能量消耗比基于规则的控制策略能量消耗减少了18%,证明了基于动态规划的能量控制策略在节能降耗方面的有效性。     

甘蓝型油菜籽薄层热风干燥的能耗分析与研究

在热力学第一定律的基础上,对干燥过程的能量消耗进行了分析与研究。基于干燥过程中能量消耗为水分蒸发消耗能量与物料升温消耗能量之和,建立了薄层热风干燥过程的能耗模型。将干燥过程中水分蒸发所消耗的热量处理为能量方程中的源项,并引入了活化能与能耗比的概念,得到了薄层热风干燥过程的温度场分布与总能耗变化情况。分析表明:活化能的计算值与理论值的偏差为9. 19%;薄层热风干燥过程中适当地提高干燥速率,可减少干燥时间和干燥过程中的能量消耗。     

基于TRIZ的农业机械产品创新途径

为促进我国农业机械产品的创新水平,应用TRIZ理论对农业机械产品的创新途径进行了研究.在产品创新规划阶段,面向农业需求与发展趋势确定产品的创新方向,利用产品技术生命周期理论规划技术创新,并给出了不同产品生命周期阶段的创新策略;在产品创新实施阶段,进行产品创新问题分析,并选择相应的TRIZ创新工具,采用矛盾解决原理、技术进化模式和效应知识库进行问题解决;得到创新问题的解之后,进行创新评价与实施,提出的创新途径可供农业机械企业借鉴.     

离心泵多工况能量损失系数修正方法

将能量损失系数融入离心泵多工况能量性能模型中,并采用全局优化算法对其进行求解,从而建立了一种离心泵能量损失系数修正方法。采用Pointer优化算法修正了一比转数为92.7的离心泵性能计算模型中各损失系数,同时设计了7个不同叶片出口角、出口宽度、叶片数的叶轮进行了试验研究,并与计算结果进行了比较,结果表明扬程和效率的计算误差均小于4%,从而验证了该离心泵能量损失系数修正方法是可行有效的。本文的研究成果可以提高离心泵多工况水力优化设计的准确性。     

车内相似耦合声场的设计参数灵敏度分析

建立了由汽车发动机室和驾驶室组成的相似耦合声场模型,应用统计能量法分析了发动机室能量自损耗因子和防火墙隔板厚度对各子系统空间声能的影响,并通过灵敏度分析进一步揭示了各子系统的空间声能随发动机室能量自损耗因子和隔板厚度变化的特性,为汽车设计阶段的参数优化提供了参考依据.     

车身SEA模型的子系统的划分对预测精度的影响

根据车身统计能量分析要求,针对某国产乘用车进行子系统划分,赋予各子系统物理属性,并计算了各子系统的基本参数,建立了该车的SEA模型。将外界激励输入SEA模型中,计算得到驾驶舱右上声腔的噪声值并与试验值对比,验证了SEA模型的准确性。分别对不同声腔子系统划分和不同结构子系统划分的模型的预测值进行比较,结果表明,结构子系统的划分必须要使模型结构与原车模型大体一致,结构细节要保留,梁结构不可忽略;声腔子系统的划分则要保证驾驶员头部声腔为一独立子系统,以保证SEA模型准确预测车内噪声。     

甜高粱茎秆乙醇全生命周期分析

针对内蒙古地区甜高粱种植和甜高粱茎秆先进固体发酵技术,构建全生命周期分析模型,以及甜高粱种植中化肥、农药等的能量投入数据库,对能耗、温室气体排放及其影响因素进行全生命周期分析.结果表明,能量投入为34 831 MJ/t,乙醇生产阶段和甜高粱生产阶段是主要能耗阶段;甜高粱乙醇的能量产出为46 562 MJ/t,净能值为11 730.97 MJ/t,能量产出投入比为1.34,CO2排放量为93.23 g/MJ.从能源角度来看,利用甜高粱茎秆生产燃料乙醇是可行的.     

农业机械的生态问题分析及对策

针对我国农机行业和产品存在的高消耗、高污染及对环境产生严重影响的生态问题现状,分析了其产生的原因,指出实施生态设计的必要性;提出了将某一产品的全生命周期中的资源、能源消耗,废气、废物和污水排放对环境的影响,都折算成相应的土地负载,以表示该产品的生态足迹;并对生态设计的各个方面进行了探讨,以解决农机行业和产品的生态问题,确保农机工业和现代农业的可持续发展.     

生物质燃料二甲醚与化石燃料生命周期比较分析

利用生命周期评价(LCA)理论,对秸秆制备燃料二甲醚(DME)、柴油和汽油进行了生命周期能源、环境评价,并进行了综合指标比较。结果表明,二甲醚的生命周期能源消耗增加,石油消耗降低;生命周期全球变暖潜力(GWP)、光化学烟雾潜力(POCP)和气溶胶潜力(AQP)降低,酸化潜力(AP)增高。从平衡能源、环境影响方面考虑,生物质基二甲醚作为燃料推广是可行的。     

小型农用柴油机油耗和排放的多目标优化

非道路用柴油机使用后处理系统的成本较高,通过优化燃烧减少原机排放并保持合理的燃油经济性是经济且行之有效的方法之一.以一款处于非道路第四阶段开发的小型农用柴油机为研究对象,基于已有的试验数据,通过GT Powcr软件建立其一维仿真模型,在验证模型准确性的基础之上,针对非道路用柴油机稳态测试循环八工况的前7个工况,采用响应...     

基于个性化度的个性化产品评价体系研究

通过个性化产品的特征信息结构,基于个性化产品整个生命周期,构建产品的个性化度的评价模型和评价指标体系。着重讨论了开放度、约束度、关联度、复杂度及依赖度等指标的量化方法,从而确定个性化产品的个性化度的综合评价的量化指标,为个性化产品的设计提供参考依据。最后通过应用举例来介绍产品个性化度的评价方法。     

废煎炸油制生物柴油全生命周期分析

运用生命周期评价方法对一种以废煎炸油为原料制取的生物柴油生命周期能耗和排放进行了分析,并将其全生命周期各项指标与传统柴油路线进行了对比,结果显示其化石能源消耗比柴油减少了65.7%,石油消耗较柴油全生命周期减少91.8%,常规排放也都明显降低,温室气体排放中CO_2排放下降88.1%,总的温室气体排放按全球变暖潜值折算后下降86.6%.表明废煎炸油制生物柴油是符合循环经济的环境友好型代用燃料.     

面向设计的车身结构刚度与强度分析

利用有限元分析方法,结合车身结构改型和方案设计对车身结构的主要开口断面、纵梁挠度和全车应力分布等进行了研究,阐述了面向设计的结构分析思路和方法,定性或定量地分析产品结构变化对性能的影响。     

基于JN5139的农田无线传感器网内数据融合研究

在无线传感器网络中,各个节点的存储能力、通信能力、计算能力及能源的供给都十分有限,因而运用网内数据融合算法消除冗余数据,减小数据传输量,从而达到节省功耗、延长节点生命周期、提高数据采集效率和准确度的目的。介绍了系统结构及主要模块JN5139,采用简单滑动平均法、指数平滑法及自回归滑动平均模型(ARMA),在分析大量WSN数据的基础上,利用时间序列对数据进行建模预测,提出了适合WSN的数据处理模型并用Mat Lab进行仿真,之后将程序烧写到节点中进行试验。试验表明:该方法在保证采集数据可靠性的前提下有效地减少了网络的耗能,延长了网络的生命周期。     

基于精细化梯度的水分传感器网络能量高效查询算

在分析现有无线传感器查询算法基础上,借鉴了数据融合树以及位置辅助查询的思想,提出一种基于精细化梯度的能量有效动态水分传感器网络查询算法EEQA-FGG.EEQA-FGG包含了查询路由生成、查询执行流程及查询异常处理3个算法的详细设计,同时模拟分析了不同规模下区域和全网查询运行情况,并与融合树、位置辅助等方案进行了比较.仿真显示,EEQA-FGG算法可以有效降低网络能耗、均匀网络负载、延长网络生命周期,尤其在区域查询中,EEQA-FGG的生命周期可比SPT和Compass方案延长10%～50%,特别适合大规模农田监测数据查询方案.