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  • 论文全文 - 设计智能制造2023学术年会 数字化设计与仿真技术
    随着机动车和非机动车保有量的不断增长,机动车和两轮车的碰撞事故呈现上升的趋势,事故重现技术是进行事故成因分析的重要参考手段。本文针对机动车与两轮车碰撞事故问题,首先基于真实事故案例,从深度数据采集与分析角度开展了事故深度调查分析,建立了汽车-两轮车数据深度采集的流程。然后,建立了车辆基于事故现场证据、车辆动态参数、骑行者伤情分析的事故重建模型,并通过汽车-两轮车事故中参与方的最终位置、动力学响应、伤情鉴定,验证了该模型的可靠性。结果表明,基于视频法推算的汽车行驶车速为11.04km/h、两轮车行驶车速为44.6 km/h,两者车速与事故重建得到的车速误差在5%以内,验证了该方法的可行性。同时,通过对比仿真与监控中各事故参与方的碰撞位置、驾驶员飞行落地滑移阶段的轨迹和最终位置,事故仿真得到的响应结果与实际碰撞过程接近,验证了重建模型的可靠性。
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  • 论文全文 - 设计智能制造2023学术年会 数字孪生与智能制造技术
    针对某款商用车在中长途配货场景下用户诉求油耗问题,开展贴近用户场景的燃油经济性道路试验,采集用户场景典型数据,并对试验结果数据统计绘表,分析影响燃油经济性的因素, 从外界因素、汽车运行状态、驾驶行为三个方面评价了汽车的燃油经济性,为汽车整车性能试验打下基础。
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  • 论文全文 - 设计智能制造2023学术年会 数字化设计与仿真技术
    高强化柴油机中的液态烷烃将转变为超临界流体,但超临界流体的汽化和混合仍需进一步研究。为此,通过一组守恒方程研究了正庚烷液滴超临界相变后在层流中汽化和混合。重点研究了雷诺数、环境压力和液滴大小对液滴汽化和混合的影响。结果表明,雷诺数改变了超临界条件下液滴的混合模式。随着雷诺数的增加,汽化和混合过程加快,混合均匀性提高。环境压力的增加抑制了液滴的汽化过程,降低了混合均匀性,但对液滴的动态演化过程无明显影响。较小液滴的混合和动态演化过程更快,因此与环境气体的混合均匀性更快,但动态演化模式与液滴大小无关。
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  • 论文全文 - 设计智能制造2023学术年会 数字化设计与仿真技术
    本文针对水陆两栖用柴油机大功率跨度顺序增压系统切换过程中出现的发动机掉功率甚至熄火等问题进行深入研究。对目标顺序增压系统的匹配方案进行优化改进并提出切换稳定裕度的计算方法。具体措施为建立一套GT-simulink大跨度柴油机顺序增压系统稳瞬态仿真模型,并基于现有模型进行初步标定,开展发动机扭矩特性与负荷特性之间不同匹配方案对顺序增压系统性能的影响研究,分析了匹配裕度对顺序增压系统切换运行动态的影响因素,得出了顺序增压系统上下行切换过程中受控增压器的涡轮压气机两端执行机构的响应速度和供油量等的控制策略,确定了发动机负荷万有特性切换限制边界条件区域,取得良好预期。
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  • 论文全文 - 设计智能制造2023学术年会 数字孪生与智能制造技术
    F-T柴油是一种很有前途的柴油发动机替代燃料。由于F-T柴油粘度低且不含氧,在本研究中,我们在F-T柴油中添加了生物柴油,以增加F-T柴油的粘度和氧含量。在本研究中,采用定容燃烧弹研究了在F-T柴油中添加不同比例(体积百分比为20%和50%)的生物柴油对喷雾不稳定性的影响。试验结果表明,在F-T柴油中添加20%的生物柴油其喷雾形态最稳定,燃料液滴分布均匀,雾化效果较好。而纯生物柴油的喷雾边缘褶皱和凸起最多,喷雾边缘破碎雾化强烈。
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  • 论文全文 - 设计智能制造2023学术年会 数字化设计与仿真技术
    为探究庚酸甲酯的燃烧和排放特性,以柴油为基础燃料(记为D100),分别与能占比为10%和20%的庚酸甲酯(记为MH10D和MH20D)在一台电控高压共轨柴油机上进行双燃料燃烧实验,在主喷时刻、主预喷间隔角以及转速固定的条件下研究不同负荷以及废气再循环率(EGR)下的燃烧和排放性能。研究结果表明:在中高负荷下各燃油缸内压力由高到低分别为:D100>MH20D>MH10D,随着负荷的增加,MH20D与MH10D的缸压曲线与D100更加接近,燃料之间的压力差距减小;EGR率由0提高至12%时MH10D,MH20D,D100的缸压峰值分别降低了0.34MPa,0.31MPa,0.25MPa,瞬时放热率峰值分别降低了4.45%,6.24%,4.46%;三种燃油的缸内温度随负荷增大而升高,在中低负荷下,MH10D和MH20D的缸内温度都低于D100; NOx排放随负荷增大而增大,随EGR的增大而降低;庚酸甲酯的加入有效降低了颗粒物的排放,随着庚酸甲酯能占比的增加,颗粒物排放显著降低。
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    摘要:为改善桐油粘度大无法直接在发动机上使用的问题,研究了微乳化燃料的蒸发特性与微爆机理,搭建单液滴悬挂式蒸发试验装置对柴油-桐油-乙醇微乳化燃料液滴进行实验,利用高速相机记录D100,D70T10E20和D60T20E20液滴蒸发过程形态和直径的变化,基于MATLAB软件图像处理技术,分析不同环境温度(723K和823K)初始体积(0.4μL和0.6μL)对液滴蒸发过程的影响。实验结果表明:在环境温度723K和823K,液滴初始体积0.6μL的条件下,D100在蒸发初期,归一化液滴直径平方有所增加,之后逐渐减小至蒸发完毕,符合d2定律。在D70T10E20和D60T20E20的蒸发过程中,由于液滴微爆的影响,液滴直径的平方忽大忽小,呈总体减小的趋势;在环境温度723K,液滴初始体积0.4μL和0.6μL的条件下,对于D100,不同初始体积的液滴直径平方变化趋势一致。对于D70T10E20和D60T20E20,液滴初始体积越大,液滴发生微爆的次数越多,首次发生微爆的时间也会提前;在D70T10E20和D60T20E20的液滴蒸发过程中,均观察到了多次连续微爆,微爆的发生会使液滴破碎的更小,改善了燃料的雾化,使燃料与空气混合的更好,进而促进了燃料的燃烧,降低碳烟的排放量。研究结果为微乳化燃料在燃烧装置中的应用提供了数据支撑,对于优化发动机的燃烧具有重要意义。
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    本文建立4缸柴油机活塞、缸套、机体、连杆、曲轴多柔体动力学,热效应和活塞缸套润滑的多物理场耦合模型。摩擦副的描述采用平均Reynolds方程和GT微凸体接触理论建立的混合润滑模型,热效应采用发动机部件和润滑油的热平衡方程建立的传热模型,多柔体系统采用求解效率较高的绝对节点坐标动力学分析列式。通过耦合模型研究活塞缸套的摩擦学和动力学耦合行为,分析燃气爆发压力通过活塞、润滑油膜向缸套和机体的传递特性,为活塞缸套低摩擦低噪声设计提供依据。
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    光流法是一种可以从各种连续的图像中求解速度场的测量技术。该技术可以求解得到与原始图像具有相同空间分辨率的二维速度场且不需要示踪粒子,因此在燃烧诊断领域具有很好的应用潜力。基于Horn-Schunck光流法亮度守恒和全局光流平滑两个假设,将二维光流测速法拓展为三维光流测速法。为了定量评估三维光流法的精度,基于给定的速度场生成了不同的样本。实验结果表明:当图像中的位移较小时,通过三维光流测速法可以计算得到可靠的三维速度场。而当位移增大时,计算结果的误差也随之增大。为了解决这个问题,选择了一种基于Bootstrap重采样原理的误差估计方法,它能估计图像中每个点的计算结果的误差大小。因此可以用来识别所有点计算结果的可靠性。
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    舷外机作为一种应用广泛的动力推进装置,因安装在舟、艇尾部艉板处而得名。然而因其竖轴的布置形式和非均匀性做功,容易诱发轴系及齿轮副的疲劳失效甚至断裂。为保证柴油舷外机动力总成的安全可靠运行,首先建立发动机-螺旋桨动力系统轴系非线性动力学模型,从固有频率与共振的角度分析其振动特性。其次,以某型三缸柴油舷外机为例,在专门的试验台架上进行测试,对所建模型比对结果,验证模型的正确性,并结合振动特性给出改进建议。结果表明,整体误差较小,均在6%以内,其中发动机端和螺旋桨端均方根误差值分别为1.42%和0.06%。
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