大学生方程式赛车排气系统优化设计

参照中国大学生方程式比赛的规则,在规则范围内优化设计一套全新的适用于方程式竞赛的排气系统.根据发动机的选择确定排气管路的设计思路,完成排气管关键参数的计算和排气管的布置方案,利用CATIA软件对新排气系统进行三维建模,将其导入ANSYS中使用Fluent做有限元流体分析,将分析结果与优化前的设计进行对比分析发现,在降低...     

基于抑制SCR尿素结晶的排气管的优化设计

通过对排气管的优化设计降低SCR系统尿素结晶的风险。利用CFD仿真分析软件,得到排气系统中SCR载体前端氨气混合均匀性指数(r)值与排气管折弯半径(R)值之间的关系,根据该关系对排气系统进行了优化设计。最后利用热流台架试验,选取三种典型工况,观察优化后的排气系统在三种典型工况下均没有产生结晶。通过对r值与排气管R值之间关系的求解及实验验证,为排气管的优化设计提供了理论依据及实验参考。     

小型汽油发动机进排气管的设计与试验

为了提高小型汽油发动机的燃油经济性,降低其废气排放,以用于本田节能竞技大赛的小型汽油发动机为研究对象,利用GT-Power发动机仿真软件分析进排气管机构参数对发动机性能的影响,通过模拟试验研究在不同长度和直径下进排气管对发动机燃油消耗率、有效转矩和有效功率的影响,得出相关的特性曲线并确定最佳的进排气管长度与直径。模拟试验表明:进气管的最佳长度和直径分别为50 mm和20 mm,其燃油消耗率较低,有效转矩较大,但有效功率随着进气管长度和直径的变化基本没有明显变化;排气管优化段的最佳长度和直径分别为150 mm和30 mm,其燃油消耗率较低,但有效转矩和有效功率随着排气管长度和直径的变化基本没有明显变化。     

春耕农机四招少“生病”

新机使用前必须先磨合。新农机购回后,除了要对其开展检查和保养外,还必须严格按照出厂说明书规定的试运转程序进行磨合,转速由低到高,负荷由轻到重,以消除零件摩擦面的加工痕迹,使其表面光滑。及时清理排气管。操作中很多机手忽视对机车排气管道的维护,这会使排气管道截面变窄,排气受     

重卡排气系统的模态分析及试验优化

采用Hyperworks软件对某涡轮增压式发动机重型卡车两种类型排气系统进行有限元建模,同时依据有限元理论对此排气系统进行模态分析,并通过实车振动测试对分析结果进行试验,以验证改进方式的有效性,不仅解决了频繁发生的排气管断裂问题,也为排气系统刚度及零部件布置的选择提供技术依据。     

排气管烟尘排放数值模拟分析

基于DEM-CFD气固耦合数学模型,采用标准k-ε湍流非稳态的欧拉―欧拉耦合算法对排气管废气排放过程中烟尘运动过程、空气流场进行分析。在进行仿真之前需对耦合模型进行以下前处理:借助三维软件进行排气单管道建模并进行网格划分,将网格模型导入仿真软件中,对其进行初始条件、边界条件和耦合参数等设定。仿真结果表明:烟尘颗粒在排气管中分布均匀,烟尘没有在重力作用下掉落在排气管内壁;烟尘颗粒在0~0.36s时速度下降不明显,在0.36~0.6s时速度下降明显;在排气管内壁处空气流速较小,从内壁到排气管中心,空气流速逐渐变大。验证结果表明:仿真与试验结果,排气管出口处空气流速变化趋势基本一致,仿真结果整体值略大于试验。     

使用新农机有四要

<正>刚买的农机,还不是很熟悉的时候,我们可以遵循以下的四个要点:1使用前必须先磨合除了要对其进行检查和保养外,还必须严格按照出厂说明书规定的试运转程序进行磨合,转速由低到高,负荷由轻到重,以消除零件摩擦面的加工痕迹,使其表面光滑。2及时清理排气管操作中很多机手忽视对机车排气管道的维护,这会使排气管道截面变窄,排气受阻,导致发动机耗油率提高,功率下降,使     

春耕农机“少生病”四招

<正>新机使用前必须先磨合,新农机购回后,除了要对其开展检查和保养外,还必须严格按照出厂说明书规定的试运转程序进行磨合,转速由低到高,负荷由轻到重,以消除零件摩擦面的加工痕迹,使其表面光滑。及时清理排气管操作中很多机手忽视对机车排气管道的维护,这会使排气管道截面变窄,排气受阻,导致发动机耗油率提高,功率下降,使机车出现"过热"现象。因此,一般情况下,至少     

排气管参数变化对摩托车动力性的影响分析

针对所建的某型号摩托车发动机排气系统模型,利用GT-POWER软件的DOE功能,将发动机转速分为低速、中速及高速,以排气管参数为变量,分析了排气管内径和长度的变化对发动机动力性的影响。结果表明,排气管内径对发动机功率和扭矩的影响比排气管长度影响显著,且发动机处于6000r/min时,排气管参数对动力性影响处于正、负相关的转折点上。研究内容为进一步优化摩托车发动机动力性打下基础,适应了企业的需要。     

射流自吸式液气两相流喷射泵引射性能试验

针对截面比的大小这一影响射流式喷射泵性能的最重要的因素,通过试验,对不同系统压力下截面比与喷射泵引射性能的关系进行研究.对不同喷嘴尺寸下,不同截面比的喷射泵随进口水压改变时的水流量、引射空气量、引射系数进行试验测试,获得了不同工况、不同结构参数的喷射泵的引射空气试验值.试验结果表明,喷嘴出口直径为5.5 mm的喷射泵在0.40 MPa的系统压力下,系统水流量最大为1 940 L/h,引射空气量最大为1 090 L/h;喷嘴出口直径为4.0 mm的喷射泵在0.60 MPa的系统压力下,系统水流量最大为1 240 L/h,引射空气量最大为1 280 L/h;引射系数随着压力的升高而增大,当增大到一定值后保持不变.在0.40 MPa的系统压力下,喷嘴出口直径为5.5 mm和4.0 mm的喷射泵引射系数分别为0.56和1.07.在射流自吸式液气两相流喷射泵的设计和实际应用中,不仅要提高引射空气量,更要提高引射系数.     

实验室493柴油机排气系统布置方案的研究

以内燃机热力过程模拟理论为基础,利用BOOST软件详细讨论了排气管长度和管径对493柴油机性能的影响.同时,应用此研究结论针对内燃机实验室的实际情况提出了493柴油机的排气管布置方案,并运用BOOST软件对使用附加排气管前后内燃机性能的差异进行了比较,为今后内燃机实验室的布置提供了理论依据.     

薄壁微喷带沿程水头损失试验研究

【目的】研究薄壁型微喷带沿程水头损失的水力性能。【方法】采用控制变量法与L9(34)正交试验方案,对折径为N43、N45、N50、N64 mm的微喷带进行沿程水头损失水力性能试验,获取流量、长度、折径与水头损失等试验数据,分析流量、长度、折径三因素对沿程水头损失的影响程度以及水头损失相关水力性能参数,提出了沿程阻力系数,对沿程水头损失计算公式参数进行修改,得出了薄壁型微喷带水头损失计算参数。【结果】薄壁型微喷带沿程水头损失随着压力与铺设长度的增大而增大;折径、流量、长度的F值分别为90.314、26.056、19.041,表明对沿程水头损失影响依次减小。【结论】采用修改后的沿程水头损失计算参数计算薄壁型微喷带沿程水头损失值与试验值吻合较好。     

车用柴油机复合增压系统的模拟计算及验证

应用一维波动模型对一台车用６缸直喷式柴油机采用脉冲谐振废气涡轮复合增压系统进行了模拟计算,模型预测的进气压力波与实测压力波十分吻合,分析了谐振系统结构参数对进气压力波及充量系数的影响,发现对于一定的发动机转速,充量系数达到最大时所对应的谐振管长度比压力波幅值达到最大时对应的长度小０．１５￣０．２５ｍ。参数优化的谐振进气系统的最大充量系数比不用谐振时提高６％左右。     

利用补气提高催化转化器效能的研究

进行了补气量对催化转化器降低二冲程小型汽油机排放影响的试验。对补气系统的结构参数如补气管及补气阀进气管尺寸，补气孔位置进行了试验与调整，以达到最佳降排放效果，试验结果表明，补气对于利用催化转化器降低二冲程小型汽油机排放非常重要，且补气量存在一最佳值，各结构因素都会对排放造成重要影响。应合理选取。     

荞麦洁净式脱粒装置设计与仿真

针对传统荞麦脱粒装置——纹杆闭式切流脱粒滚筒装置脱粒过程中籽粒残留和杂质含量高的问题,开展了洁净系统设计研究。该系统包括2个风速入口,每个风速入口由与纹杆脱粒滚筒方向相同的长820 mm、直径27 mm的小型管道构成,每根小型管道上方开有直径12 mm、间隔6 mm的圆孔,用来清理脱粒装置中的残留籽粒。采用ANSYS Fluid Flow（Fluent）流体动力学仿真技术对纹杆闭式切流脱粒装置风场进行模拟仿真。结果表明,当2个入口同时工作并采用12和15 m/s的风速时,清选风速约等于荞麦籽粒的漂浮速度临界值,在此状况下增大风速入口面积,脱粒滚筒和栅格凹板之间的流场速度为3.8～8.3 m/s,大于荞麦籽粒的漂浮速度,栅格凹板下方的流场速度为7～15 m/s,且流场内负压减少,是最佳方案。      

机压微灌管网系统布置与管径同步优化设计

微灌管网系统由轮灌管网(支毛管)和续灌管网(干管)组成,以往的研究没有将其作为一个系统,且不能实现布置与管径组合的同步优化,研究成果对坡度均匀的大型灌区机压微灌独立管网系统的优化也不适用。因此,提出了机压微灌管网系统优化的方法,并建立了优化设计数学模型,采取整数及实数编码的混合编码方法,通过遗传算法求解,同时实现轮灌管网及续灌管网的布置优化及管径组合优化,得出的管径为标准商用管径,无需调整。实例计算结果表明,该模型与算法在求解机压微灌管网系统优化设计问题上具有良好的优化性能和求解精度。与传统设计方案相比较,轮灌管网和续灌管网的优化设计方案单位面积年费用分别降低了14. 85%～35. 59%和4. 12%～12. 99%,节省投资效果明显。     

四回路保护阀启闭特性检测系统建模仿真与实验验证

四回路保护阀(简称四保阀)启闭特性检测系统中,管路孔径、压力数据采集频率对四保阀的开启压力、关闭压力检测结果影响较大,由于目前缺乏相关研究,导致不同检测系统的检测结果无法比对。在研究阀体力学模型及流量特性模型的基础上,构建了四保阀检测的启闭动态过程数学模型,搭建了启闭特性检测系统的AMESim仿真模型并进行了研究。结合实测实验数据,对管路孔径和采样间隔对四保阀启闭检测结果的影响进行了分析。结果表明:进气节流孔越大,开启压力检测时间越短,检测数据稳定性越差;排气管路孔径越大,关闭压力越大;数据采集频率越高,开启压力检测数据稳定性越好;进气节流孔面积为0.5 mm2,采样间隔为0.001 s,可同时兼顾开启压力检测的稳定性和效率。     

喉管直径对文丘里施肥器性能影响的数值模拟

基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对文丘里施肥器的内部流动进行了数值模拟,并对数值计算方法的正确性进行了验证.模拟分析了喉管进口直径为4,5,6 mm,以及出口直径与进口直径之比λ为1.0,1.1,1.2,1.3和1.4时15种结构方案的吸肥性能.结果表明：喉管直径对喉管及扩散段内流动特性、吸肥性能和效率均有一定影响,但出口直径与进口直径之比λ对文丘里施肥器性能的影响要明显甚于喉管进口直径.根据效率最高原则,喉管直径比应为1.2～1.3.建立了λ=1.2或1.3时文丘里施肥器吸肥效率与流量比之间的回归模型,并应用回归模型预测了吸肥效率最大值.喉管进口直径4 mm的文丘里施肥器当直径比为1.3时吸肥效率可达到15.5%,与直径比为1.0相比,前者的扩散段内部流动平顺、无漩涡出现,且相同横截面的平均湍动能值要小.该研究结果为文丘里施肥器的优化设计提供了一定的理论参考.     

轻小型喷灌机组能耗分析与多元回归模型

为了研究配置参数对轻小型喷灌机组能耗的影响,在基于遗传算法的喷灌机组能耗计算模型基础上,以机组4.4CP-45为例,采用四因素三水平考虑交互作用的正交设计,就管道管径、喷头间距、喷头数、喷头工作压力及其交互作用对机组单位能耗的影响进行了对比分析,在此基础上建立了机组能耗的多元回归模型.研究结果表明,喷头工作压力对能耗的影响最显著,其次为管道管径,喷头数的影响也很明显,喷头间距对能耗的影响体现在与其他参数的交互作用中.4组主要的交互作用因素中,喷头间距与喷头数的作用最敏感,其后依次为管径与喷头数、喷头间距与管径、喷头间距与喷头工作压力,因而在机组配置参数的选择中,参数间交互作用不可忽略.经综合比较,机组配置参数最优组合方式为喷头间距为15 m、管径为80 mm、喷头数9个、管道末端喷头工作压力为0.25 MPa,此时机组单位能耗为4.53 kW·h/(mm·hm²),比优化前降低了22.6%,比只考虑单因素作用得到的最优组合方式降低了1.0%,且配置参数的选择更能为用户所接受.机组能耗多元回归模型复相关系数达0.88,确定性系数为0.774,比较可靠,能为喷灌工程设计及性能评价提供一定的借鉴作用.     

木材干燥的振荡流热管换热器设计与试

设计了自激振荡流热管换热器余热回收系统并进行了试验,考察了湿空气和操作参数对热回收效率的影响.试验结果表明,自激振荡流热管换热器能够满足高湿废气余热回收的要求,在给定的操作条件下,系统的热回收效率高于18%.