四冲程自由活塞发电机活塞运动控制方法
摘要：为实现四冲程自由活塞发电机的连续稳定运行，提出并研究了基于直线发电机工作状态切换和冲程终点预测的自由活塞往复运动控制方法。在混杂系统范畴内，完成了运动控制系统仿真模型的建立，结合自由活塞发电机仿真模型和循环燃烧波动仿真模型，对控制过程进行了仿真研究。基于高性能数字信号处理器建立了四冲程自由活塞发电机的电控系统，对所设计的运动控制方法进行了实验验证，分析了失火对活塞往复运动的影响。研究结果表明：该运动控制方法稳定可靠、算法简单，满足了四冲程自由活塞发电机对活塞运动控制的要求。被动进气式自由活塞发电机设计与特性分析
摘要：设计了一种采用轴向直流换气的被动进气式自由活塞直线发电机，阐述了其主要结构和工作原理，建立了动力学及热力学方程，实验验证了仿真模型的工作过程，分析了工作过程运动特性和相关结构参数对系统性能的影响规律，为性能优化及样机设计提供依据。结果表明工作过程中，发动机换气持续时间约占全周期的58％，有利于新鲜充量进入到气缸；活塞运动曲线呈非对称状，在上止点加速度变化剧烈，需要加大燃烧放热速度来适应其变化；适当加大活塞质量及排气口开闭位置，减小点火提前位置和进气阀门的开启压力，可使样机具有较高的输出功率。供油系统对二甲醚发动机燃烧循环变动的影响
摘要：通过采集分析二甲醚发动机示功图，试验研究了喷射系统参数和低压供油系统参数对二甲醚发动机燃烧循环变动的影响。结果表明：增大喷孔直径可以减小燃烧循环变动，高速时喷孔直径对燃烧循环变动的影响较低速时更显著；增大喷油器的开启压力，低速时燃烧循环变动增大，高速时则反之；发动机负荷增加，燃烧循环变动减弱；供油提前角从BTDC6°CA提前到BTDC13°CA后，燃烧循环变动系数呈先增大后减小的趋势；增加低压供油系统储能器的体积可以有效控制燃烧循环变动。发动机喷油器用电磁直线执行器动态建模与试验
摘要：针对发动机电控喷油器中电一机能量转换机构存在的问题，基于永磁自锁原理提出了一种电磁直线执行器（EMLA）。在考虑涡流、结构尺寸及边缘效应等影响因素下，采用等效磁路法建立了EMLA的动态模型，并通过仿真数据与样机试验数据的对比，验证了动态模型的正确性，使其可作为分析EMLA动态特性的有效工具。分析表明，EMLA在0．5MPa开启油压条件下其过渡时间为1．57ms（行程0．25mm），满足发动机高速喷射的要求，并且因其无需保持电流而可提高发动机的经济性。DNTP对柴油机颗粒物热重特性与组织形貌的影响
摘要：利用热重分析、扫描电镜和透射电镜等技术对直喷式柴油机4种工况下颗粒物（PM）样品进行分析，考察了低温等离子体（DNTP）处理前后样品中元素碳和可挥发物含量、表面形貌和初级粒子组织形式的变化。结果表明：原机PM中元素碳含量随负荷增加逐渐升高，形貌上则从团簇积聚状向层片堆叠状和多孔疏松的海绵状过渡，初级颗粒由堆叠厚度大、分形单一的块状形态逐渐向堆叠厚度小、分形复杂的线条式积聚体形态过渡；DNTP处理后，PM中元素碳含量较原机升高，形貌呈现的规律与原机相似，但在全负荷呈树权状；初级粒子的组织形式与原机全负荷时获取的PM样品相似，表明DNTP可有效地将PM中粘性较高的可挥发物成分分解。导流器对射流式自吸离心泵自吸性能的影响
摘要：在射流式自吸离心泵的叶轮出口处增设新型导流器，该导流器具有两个不对称出口及隔流板，隔流板与叶轮间隙为1．0mm。基于Fluent软件提供的Mixture多相流模型、标准κ—ε湍流模型及SIMPLE算法，对该泵的自吸过程进行了非定常数值模拟，得到了泵内压力、速度和气液两相分布及导流器两个出口的压力、气相体积流率和液相质量流率随时间步长的变化规律。结果表明：导流器内压力沿流体流动方向逐渐增大，并出现较大的变化梯度，叶轮各流道内的压力近似对称分布；导流器两个不对称出口气液混合物的各个流动参数呈规律的周期性变化；导流器上的隔流板与叶轮的间隙在泵自吸过程中不仅能阻止液体环流，减少水力损失，而且使泵加速气液的混合及分离，从而缩短泵的自吸时间。基于欧拉固液两相流模型的泵站进水侧流场三维模拟
摘要：针对泵站过水建筑物中出现大量的泥沙淤积和不良流态，基于欧拉固液两相流模型对大型泵站进水侧流场进行三维CFD数值模拟。数值模拟结果表明，泵站原始的布置方案会引起低速区、漩涡以及回流等不良的进水流态，会导致在泵站前池出现泥沙淤积的现象。为了改善泵站进水流态和减少前池的泥沙淤积，对泵站分水堰形状进行修改并在引渠段加设整流底坎。数值模拟结果显示，通过对泵站原始布置方案的修改，消除了前池内的回流，漩涡的范围也有所减小，泥沙淤积的现象得到了较大的改善，水流中的泥沙体积分数平均减少了13％。射水减弱混流式水轮机尾水管内压力脉动的数值模拟
摘要：选用RNG κ-ε湍流模型，对一台混流式模型水轮机在部分负荷工况下的流动进行了全流道三维瞬态湍流数值模拟。数值计算结果与模型试验结果进行了比较，成功预测了水轮机尾水管内压力脉动的幅值与频率特性。从混流式水轮机泄水锥处向尾水管内射水可减弱尾水管内低频压力脉动，对射水后水轮机内的流动进行了数值模拟。计算结果表明，通过射水可以有效减弱尾水管内的压力脉动，减小压力脉动幅值。随着射水量的增加，压力脉动幅值减小更加明显，但是同时会导致水轮机效率的下降。为了尽可能大的减小压力脉动幅值，并兼顾水轮机效率，建议选择0．03—0．05倍该工况流量的射水量。此时，水轮机压力脉动幅值降低明显，而水轮机效率下降不大。轴流泵叶轮非线性环量数学模型建立与试验
摘要：以轴流泵叶轮出口速度梯度方程和轴面速度表达式为基础，建立了轴流泵叶轮非线性环量数学模型，并推导了叶片出口流动方程式。采用微型五孔球形探针，对南水北讽工程用轴流泵模型（T．104-ZL-06）最优工况下叶轮出口不同半径位置的环量和轴面速度分别进行了试验测量。试验结果表明，高效轴流泵叶轮出口环量呈现非线性分布，在叶片中部较为平直，在轮毂侧环量降低至中部的0．8倍左右，而轮缘侧增大至中部的1．2倍左右；同时叶轮出口轴面速度分布呈现抛物线流型，叶片中部速度最大。基于建立的非线性环量数学模型对叶轮出口轴面速度分布进行了计算，结果表明不同半径的轴面速度计算值与试验值误差均小于5％，验证了数学模型的可靠性。泵水润滑轴承-转子系统的动力学特性研究
摘要：针对当前泵水润滑轴承-转子系统模态分析与稳定性等动力学特性研究相对薄弱等问题，以设计的某高压多级泵为例，通过合理简化，建立研究该泵轴承-转子系统动力学特性的三维实体模型与数学模型；利用ANSYS进行的考虑惯性效应、不同角速度的多载荷模态分析生成了刚性支承坎贝尔图，计算得到了考虑陀螺效应的前4阶固有频率、3000r／min载荷下的正进动涡动转速（即临界转速）；分析得出了系统在工作转速与非工作转速下的轴系不平衡响应曲线；恒定转速下突加激励时转子系统的瞬态特性分析表明，虽然突加激励力后转子系统会出现较大振动，但随后振幅逐渐减小并趋于稳定，说明该水润滑轴承-转子系统是稳定的刚性系统。基于嵌入式力学传感器的圆锥指数仪设计与试验
摘要：为消除在测量过程中因圆锥杆受被测材料摩擦力所产生的测量误差，改进了圆锥指数仪设计，将微型力学传感器嵌入到圆锥杆下端，实现了对土壤和青贮玉米饲料压实度的精确测量。试验结果表明，测量2种土壤压实度过程中，原有圆锥指数测量方法因圆锥杆受摩擦力作用所产生的测量误差可忽略不计。而在青贮玉米饲料压实度测量过程中，2种不同紧实度样本中圆锥杆受摩擦力约占压力传感器测量值32．56％和34．05％，当圆锥头不受阻力时，嵌入式力学传感器测量值为零，而压力传感器测量值约为110N和280N，表明原有测量结果存在较大误差。波纹表面接触土壤颗粒动态响应仿真分析
摘要：为揭示波纹表面的降阻机制，以蚯蚓体表为研究对象，应用离散单元法对接触土壤颗粒动态响应进行仿真分析。仿真得出：波纹表面接触的土壤颗粒运动过程微观可分为“分散-团聚-分散”3个阶段，宏观表现为土壤与波纹试样之间形成孔隙；波纹表面接触颗粒的X向位移与试样的前进方向一致，呈线性增加，平均位移为60．33mm，Y向速度随着波纹表面的凹凸起伏呈正弦变化、产生微震，且大于光滑表面接触颗粒振幅，波纹表面接触颗粒和波纹的接触位置直接决定受力的大小和方向。分析表明：波纹表面接触颗粒的运动幅度和频率大于光滑表面，颗粒产生微震，且波纹表面与土壤间存在孔隙，从而使得接触面积减小、阻力降低。粘性土重塑方法分析与破碎性能比较
摘要：对揉搓法与非标准普氏击制样方法进行对比，结果表明后者为土壤破碎机理研究提供了更多可控的土壤状态，同时土样的力学行为更为稳定，因此便于定量研究粘性土的密度、含水率、击实功、比冲击破碎能之间的关系。试验结果表明密度不能准确反映粘性土的粒间结合强度，而比冲击破碎能可以反映土粒间的结合紧密程度，这表明传统的以密度或者相对紧实度为参照的土壤耕作比阻预测方法需要改进。将非标准普氏击与冲击破碎测试相结合的试验结果表明，土样的比冲击破碎能随击实时土壤含水率的增大呈指数增长趋势，土壤破碎体的分形维数随含水率呈对数下降的规律。基于突变理论的吉林西部灌区地下水环境风险评价
摘要：地表水作为灌区的灌溉水源，灌溉回归水补给容易引起土壤的次生盐渍化。选取了自然状态、水环境、土壤环境、社会经济环境这4个评价要素和相应的17个评价因子，构建了吉林西部灌区地下水环境风险指标体系，采用突变理论对其进行了评价。分析结果表明，五家子灌区、大安灌区和松原灌区均属于轻险，风险值分别为0．9206、0．9303、0．9196。吉林西部灌区的地下水环境存在风险。稻草与牛粪混合连续厌氧消化制备生物燃气研究
摘要：以挥发性固体比1：1的稻草与牛粪为混合原料，采用40L有机玻璃反应器进行连续厌氧消化，考察不同有机负荷率（OLR）3～12kg／（m^3）及温度对厌氧消化性能及稳定性的影响。结果表明，高温消化在整个OLR范围内，池容产气率逐渐增加，最高达到5．26m^3m^3·d），平均挥发性固体产气率在OLR为3．6kg／（m^3·d）时达到最大值489．6L／kg；中温消化在OLR为12kg／（m^3·d）时出现严重的VFAs抑制，在无挥发性脂肪酸抑制的OLR范围（3～8kg／（m^3·d））内，池容产气率逐渐增加，最高达到2．57m^3／（m^3·d），平均挥发性固体产气率在OLR为3．6ks／（m^3·d）时达到最大值440．0L／kg；当OLR升高到8kg／（m^3·d）时，中温和高温发酵系统均出现了严重的污泥膨胀。基于3，5-二硝基水杨酸法的水稻秸秆酶解工艺
摘要：为了提高汽爆水稻秸秆还原糖的转化率，采用纤维素酶对水稻秸秆进行酶解实验。还原糖的含量用3，5-二硝基水杨酸法进行测定。实验选用加酶量、酶解时长和反应温度作为考察因素，以原始水稻秸秆与蒸汽爆破预处理水稻秸秆作对比。结果表明纤维素酶用量占秸秆干物质质量的10％，酶解时长48h，反应温度50℃是一个较为理想的反应条件；原始水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为9．7％；蒸汽爆破水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为34．3％；蒸汽爆破预处理能够显著提高水稻秸秆的酶解还原糖产量，并缩短酶解反应时间。基于云模型的玉米饮料感官鉴评
摘要：利用云模型实现玉米饮料感官鉴评过程中的定性描述性语言和相应定量数值之间的任意转换，首先利用逆向云模型对玉米饮料感官鉴评的得分进行转化和分析，得到玉米饮料定性概念的表示。同时利用正向正态云模型完成玉米饮料定性概念向定量数值的转化，在保留数据特征的前提下将其还原至不同样本点。并针对玉米饮料的评价将云模型推广至多维空间。利用综合定性概念特征在四维空间内表征玉米饮料整体特征。基于计算机视觉的油炸薯片中丙烯酰胺含量测定系统
摘要：设计了一套基于计算机视觉技术的油炸薯片中丙烯酰胺含量的测定系统，图像获取装置采集每隔60s从电炸锅内取出的薯片的双面图像，采用气相色谱-质谱法测定相应薯片的丙烯酰胺含量；采用图像滤波算法、彩色图像分割算法和颜色测量算法从双面图像中提取目标薯片，测量整体薯片的L^＊、α^＊、b^＊平均值。数据分析表明，薯片双面α^＊平均值的平均值与薯片中丙烯酰胺含量之间有很强的相关性（R^2=0．971），建立了两者之间的线性回归方程。采集了10个不同品牌薯片的双面图像，将获取的双面α^＊平均值的平均值代入方程，计算得到的丙烯酰胺含量与标准化学方法测定值之间的最大相对误差为4．94％，表明该方法可行、准确。
