基于双向伺服力反馈的电子节气门控制系统
摘要：针对目前电子节气门控制系统中存在的缺乏驾驶临场感、非线性和未建模动态不确定性等缺点,结合临场感主从遥操纵理论,提出基于双向伺服力反馈控制策略的电子节气门控制系统。驾驶员目标开度与节气门实际开度位置偏差经动态鲁棒补偿器控制电驱油门踏板角位移,使驾驶员感知反馈力;同时位置偏差通过基于等效控制的模糊滑模控制器控制电子节气门实际开度,使其准确跟踪目标开度。通过仿真验证了所设计的控制策略的有效性。试验采用电控六自由度驾驶模拟器,结果表明,所设计的电子节气门控制系统能够精确修正开度位置偏差,增强驾驶临场感,具有较强的鲁棒性和自适应性。涡轮增压器动态特性测试用脉冲发生器设计
摘要：为了准确模拟增压发动机实际排气压力波状况,进行涡轮增压器动态特性测试,分析了发动机排气压力波特征,确定了脉冲发生器设计目标。在前期研究的基础上,对脉冲发生器转动盘开口型线提出了改进方案,利用一维非稳态仿真计算和三维CFD计算相结合的方法,对脉冲发生器进行了设计,模拟发动机不同频率和不同进气相位的排气压力波。利用试验对脉冲发生器产生的压力波进行了验证,结果表明,设计的脉冲发生器可以准确地模拟出典型的发动机排气压力波,证明了设计计算方法的可行性和改型方案的正确性,为脉冲发生器提供了一种比较完善的设计体系。四冲程汽油机缸内斜轴涡流研究
摘要：利用双特征角气道稳流试验台,对一款二气门四冲程单缸试验机的3种不同进气道方案进行了不同测试平面的气流运动试验和分析。结果表明,提高原气道涡流强度来改善燃烧的同时会降低气道的流通能力,但适度提高滚流强度的同时还可以提高流通能力。利用测得的无因次涡流比和滚流比,提出了一个简便的斜轴涡流特征参数计算公式,并通过试验数据给予了有效性证明。另外对特征角α=60°时的无因次涡流比和利用涡流与滚流合成的无因次斜轴涡流比进行了线性回归分析,3种方案数据的相关系数分别是0.96、0.97、0.97,因此,通过稳流气道试验台测取某一特征角度下的无因次涡流比可以评价进气道斜轴涡流的性能。生物质燃气各组分气体燃烧与排放特性试验
摘要：在一台火花点火发动机上,分别进行了生物质燃气中可燃组分CH4、CO和H2的燃烧试验,研究并对比了各组分气体的燃烧及排放特性。结果表明,H2燃烧快,热效率高,NOx排放水平较低;CH4和CO相比具有较高的热效率和较低的NOx排放水平,但其稀燃能力较弱;在实际生物质燃气中可以通过提高H2的含量来扩展稀燃极限以及提高热效率。抽气回热式有机朗肯循环系统热力学分析
摘要：为了实现发动机排气余热能的高效回收与利用,设计了抽气回热式有机朗肯循环（ORC）系统。在Matlab环境下,分析了抽气压力、蒸发压力、膨胀机入口温度等因素对系统性能的影响,并利用热力学第一定律及第二定律将抽气回热式ORC和基本ORC进行对比。研究结果表明,在固定蒸发压力下,抽气回热式ORC系统的热效率、效率随抽气压力的增大而先增大后减小,工质质量流量随抽气压力的增大而逐渐增大,蒸发器换热量随抽气压力的增大先减小后增大;与基本ORC系统相比,抽气回热式ORC系统的热效率、效率均有提高,损率降低,因此抽气回热式ORC系统余热回收效果更明显。超大型离心泵内脉动压力特性研究
摘要：采用大涡模拟方法对某超大型明蜗壳立式离心泵进行全流道三维非定常数值分析,得到了运行状态下的泵内流场脉动压力特性。研究结果表明：泵内流态复杂,脉动压力的频率由泵的转动频率、叶轮叶片数和固定导叶数等多因素耦合决定;脉动压力幅值从蜗舌至蜗壳出口沿蜗壳周向先逐渐减少然后再逐渐增大,从叶轮至蜗壳沿泵径向快速减小,扩散段脉动压力变化不明显。轴向射水减弱尾水管低频压力脉动试验
摘要：设计了一种从蜗壳引水通过泄水锥向尾水管内进行轴向射水的结构,实现减弱尾水管内低频压力脉动。对轴向射水和无射水情况下混流式水轮机内部压力脉动进行了模型试验研究。分析了4种部分负荷工况轴向射水和无射水时水轮机内部压力脉动幅值特性和频率特性,研究了轴向射水减弱尾水管低频压力脉动的效果。研究表明,在部分负荷工况下尾水管中存在螺旋涡带并引起尾水管壁处强烈的低频压力脉动,其频率约是1/5转频,该低频压力脉动是引起水轮机不稳定运行的主要原因;实施轴向射水后,在各部分负荷工况尾水管中低频压力脉动幅值都有明显减弱,但涡带频率基本保持不变。轴向射水使涡带向下游移动并对双涡带结构起到抑制作用。进口预旋对低比速离心泵无过载性能的影响
摘要：采用径向前置导叶实现预旋,将叶轮与前置导叶结合进行研究,推导了有预旋离心泵的最大轴功率及其对应流量的计算公式。分析了导叶几何参数对泵理论扬程曲线、功率曲线、理论最大流量、最大轴功率及最大轴功率对应流量的影响。利用CFD软件对几何参数不同的8组方案进行数值模拟,将模拟结果与公式计算结果进行对比。验证了公式的正确性,该公式对无过载离心泵设计具有指导作用。轴向应力对多级离心泵转子临界转速的影响
摘要：借助ANSYS软件,运用有限元方法,在计算3×8 3/4-10stg HSB型高速多级离心泵转子干态临界转速的基础上,又分别计算了转子在湿态下支承刚度、陀螺力矩、流体软化作用、口环支承等对转子临界转速的影响,此后再计入轴向应力对转子临界转速的影响。结果表明,浸液转子仅考虑流固耦合作用计算出的临界转速仍然存在着偏差;在流固耦合的基础上,再考虑轴向应力对转子动力特性的影响后,一阶临界转速提高了21%,其余各阶也有所提高,说明轴向应力对转子系统的临界转速有较大影响,且轴向应力对提高转子的稳定性有积极的作用。基于响应面法的旋流泵优化设计
摘要：以旋流泵最高效率、高效区范围及在小流量区的扬程-流量曲线稳定性为目标函数,先采用Plackett-Burman试验设计筛选结构参数,并根据结构参数对目标函数的影响将其划分为3个等级：显著因素、次显著因素和非显著因素;再由中心复合设计和Box-Behnken设计及响应面分析确定各级结构参数的最优设计点。该方法以CFD计算结果为基础,构造旋流泵的结构参数与多目标函数的响应面近似模型,分析了结构参数间的交互效应。对最优设计点的泵进行了试验研究,试验结果与CFD计算值吻合,在设计工况下效率的相对误差为4.89%,且较优化前的模型在性能上有明显改善,表明基于试验设计和响应面法可用于旋流泵的优化设计。叶片式混输泵气液两相非定常流动特性分析
摘要：基于细泡状流动假设,采用双流体模型对一叶片式混输泵叶轮内的气液两相流动进行定常和非定常数值模拟。计算中,进口含气率为15%,湍流模型采用基于k-ω模型的SST模型,相间作用力考虑了阻力和附加质量力。通过分析流域的含气率及两相速度矢量分布,探讨了混输泵内气液两相非定常流动特性。结果显示,混输泵叶轮内的两相输运过程出现＂不连续气团运动＂现象。该现象的形成与气泡尺寸及气体所受的相间作用力有关,并且只有在非定常计算中才能得到清晰展现。计算还发现,气相轴面涡的位置与高含气率区几乎完全对应,说明气相旋涡是造成气体局部聚集的主要因素之一。通过对比外特性计算和实验结果,验证了所用数值模型和方法的可靠性。基于流固耦合的多级潜水泵叶轮结构强度分析
摘要：利用ANSYS的Workbench平台,通过单向流固耦合模型对叶轮的应力应变进行了数值研究。分别计算出叶轮受流体压力及离心力载荷作用所产生的最大等效应力及变形量,进一步获得2种载荷共同作用时的效果。在此基础上,研究了叶轮最大等效应力及变形量随流量的变化特征,并对叶轮进行结构强度校核。结果表明,叶轮最大等效应力及变形量主要受流体压力作用影响,而受离心力的影响较小。当流量逐渐增加,叶轮最大等效应力先增大后减小,叶轮变形量则逐渐减小。强度校核结果表明,叶轮符合强度要求。基于CoupModel的黄土丘陵沟壑区荒草地水分平衡模拟
摘要：应用土壤-植被-大气系统水热传输模型CoupModel,在野外定位观测试验的基础上对陕北黄土丘陵沟壑区阴、阳坡荒草地SVAT系统水分传输进行了模拟。结果表明,土壤含水率和土壤温度模拟值与实测值有较高的一致性;阳坡荒草地的土壤蒸发量较阴坡高,阳坡荒草地植被蒸腾量低于阴坡荒草地,说明阴、阳坡荒草地在大气-土壤界面和植被-土壤界面水分交换差异明显;干旱年大气降水主要消耗于土壤蒸发和植被蒸腾,蒸散量超过了同期降水量,输入草地系统的降水满足不了水分的支出,土壤水库处于负补偿状态。丰水年,试验地约有20%降水储存于土壤中,系统的水分收入大于支出。黄土丘陵沟壑区阳坡和阴坡是水热条件不同的立地类型,阳坡用于土壤蒸发的水分较多,土壤储水量低,因此阳坡植被配置应当考虑盖度较高、可以降低土壤蒸发的植被类型。集中水流冲刷条件下浅沟径流流速特征研究
摘要：在室内不同坡度和径流流量条件下,用电解质示踪法和染色剂示踪法进行浅沟径流流速测量的对比研究。用采自北京的粉壤土在室内试验模拟浅沟侵蚀,测量并计算浅沟径流流速。在坡度5°、10°、20°,流量64、128、256 L/min条件下,进行浅沟水流流速的测定试验。测量结果表明,浅沟径流流速随坡长增加略有减小,随流量和坡度增大而增大。电解质示踪法测量得到的流速在0.55～1.60 m/s之间,而染色剂示踪法测量得到的流速为0.71～1.45 m/s,染色剂示踪法测量得到的流速略小于电解质示踪法测量结果。考虑到浅沟水流对示踪剂稀释及紊流对水流的扰动造成的视觉影响,电解质示踪法测量的流速具有其合理性。负水头条件下水质对湿润体运移及水盐分布的影响
摘要：通过室内试验,分析了负水头供水条件下,灌溉水钠吸附比和盐分浓度对湿润体运移及水盐分布的影响。结果表明,湿润体的最大水平湿润距离、最大垂直湿润距离以及累积入渗量均与时间呈幂指数关系,并随着灌溉水盐分浓度的增加和钠吸附比的减小而增加;湿润体内土壤含水率和电导率的分布近似为一组同心椭球面,并与湿润体半椭圆在水平方向的半轴平方呈线性关系,随着半轴的增加,土壤含水率减小,而电导率增加;灌溉水盐分浓度一定的条件下,随着钠吸附比的增加,湿润体内的平均含水率减小,平均电导率增加,在钠吸附比一定的条件下,灌溉水盐分浓度对两者的影响较小。自清洗网式过滤器水头损失和排污时间研究
摘要：通过室内模型试验,对80目和120目自清洗网式过滤器在清水过滤时的水头损失和排污状态下的最佳排污时间进行了试验研究。清水过滤状态时,通过对试验用过滤器的进水口和出水口建立伯努利方程,推导出过滤器清水水头损失的通用表达式,在不同的进水流量下（0～220 m3/h）,结合试验数据得出了2种目数滤网水头损失的经验表达式;排污状态时,在对2种滤网各自设置5个不同排污压差及3个相应不同进水含沙量条件下,得出了排污口含沙量随排污时间的变化曲线规律为先变大后减小,15 s时出现拐点,20 s以后趋于稳定,为保证过滤器的排污效果及节约水资源,确定过滤器的最佳理论排污时间段为20～30 s,结合试验数据和误差分析,理论推导出120目滤网的最佳排污时间计算表达式,计算结果表明：理论值与试验值吻合较好。畜禽养殖废弃物资源化利用技术发展分析
摘要：近年我国畜禽养殖业发展迅速,而养殖废弃物资源化利用技术显得相对滞后,未经处理的畜禽粪便随意堆放,造成空气、水体以及土壤的污染,危害身体健康。养殖废弃物污染防治迫在眉睫,其资源化利用是从源头上防治污染的有效手段。为此,本文对养殖业废弃物的污染状况、资源性质、技术状况等进行总结,对各种养殖废弃物资源化技术,如能源化、肥料化、饲料化等技术进行分析,从而明确我国养殖废弃物资源化利用技术的发展方向。复合菌系CN6生长特性及在沼气发酵中的应用
摘要：为有效提高纤维素类原料厌氧发酵水解效率,根据不同菌株利用底物差异和产酶互补性,人工构建产纤维素酶复合菌系CN6。通过检测滤纸酶活和纤维素降解率,确定了复合菌系CN6的最适培养温度为30～37℃,最佳培养初始pH值为7.0,菌系CN6遗传性能稳定。复合菌系CN6应用于以牛粪为原料的室内沼气厌氧发酵,发酵0～15 d时,挥发性脂肪酸质量浓度比对照提高26.5%～30.6%,发酵结束时,纤维素降解率比对照提高6.8%,沼气总产量比对照提高18.4%。
