热能工程与动力机械专业21世纪初教学计划制订的思路

对热能工程与动力机械专业教学计划制订的基础和环境条件进行分析 ,并制订出符合社会要求 。

在动力机械及工程传统专业中引入新兴人工智能学科知识的教学思考及实践

该文探讨了在动力机械及工程传统专业中引入新兴人工智能学科知识及方法的教学思考,综述了国内外人工智能学科的蓬勃发展现状,提出了把传统专业与新兴人工智能专业相结合的“动力机械及工程+人工智能”专业教学的必要性、可行性及具体实施方法。在教学内容、教学方式上培养学生扎实的专业素养,与时俱进地掌握人工智能相关知识和方法,进行专业素养的拓展与延伸,以在社会就业、科研研究、工程管理等方面永葆生机与活力,真正落地化、专业化投身建设社会主义现代化强国的潮流。学生学会获取国内外的“动力机械及工程+人工智能”专业知识的方法及途径,汲取新的学科知识,这对拓宽动力机械及工程专业学生的学术眼界、培养适应国际化潮流的新型复合型人才具有重要作用。

动力机械及工程专业英语课程的教学研究

专业外语教学目前在课程教学中存在诸多不足,使得教学质量不理想,最终影响了学习效果。为此作者在多年的课程教学经验的基础上,总结出一些有利于教学的教改措施,较好地改善了教学效果,为专业外语的教学提供了一定的价值参考。

工程机械独立式冷却模块流动传热仿真对比

采用数值仿真方法建立了车用冷却模块数值仿真模型并进行了试验验证。在此基础上,对车用独立式冷却模块进行数值仿真研究,建立串联结构独立式冷却模块,研究进风口位置与数量对于冷却性能的影响;建立非串联结构独立式冷却模块,研究热交换器数量及其与风扇相对位置对于冷却性能的影响。分析结果表明:当热交换器与风扇以串联形式布置时,增加进风口数量对于冷却性能的提升不明显;当热交换器以单体形式与风扇非串联布置时,冷却性能有较大提升,且热交换器间的相对位置对冷却性能有一定影响。另外,从冷却效率分析,双热交换器非串联方案的冷却效率高于单热交换器非串联方案。

江苏大学能源与动力工程学院

能源与动力工程学院原名动力机械工程系，成立于1964年，是我校成立最早的三个系之一。学院现设有热能与动力工程(流体机械及其自动控制、电厂热能工程及其自动化、工程热物理过程及其自动化)、建筑环境与设备工程等4个本科专业。具有流体机械及工程、动力机械及工程、热能工程、工程热物理、制冷及低温工程、化工过程机械。

江苏大学能源与动力工程学院

能源与动力工程学院的前身是成立于1963年的动力机械工程系,是江苏大学成立最早的三个系之一。学院现设有热能与动力工程、建筑环境与设备工程和新能源科学与工程等3个本科专业。其中,热能与动力工程是江苏省首批品牌专业及教育部首批"卓越工程师教育培养计划"试点专业,新能源科学与工程是教育部首批战略性新兴产业专业。所在的动力工程及工程热物理一级学科具有博士学位授予权并设有博士后流动站,是江苏省重点学科、优势学科。

基于融合信息熵的大型旋转机械振动状态的评价方法

研究了基于多传感器信号的大型旋转机械振动状态的综合评价问题,提出了大型旋转机械健康状态的定量综合评价指标——健康度。提出了基于主成分分析理论和多传感器信息融合理论的健康度计算方法,该计算方法既考虑了单个传感器信号的幅值和频率分布的变化所反映的机组状态的变化,又考虑了各传感器信号的差异所反映的机组状态的变化。在此基础上,开发出了大型旋转机械振动状态的评价软件系统。

一次风喷口速度分布对四角切圆燃烧锅炉炉内空气动力场影响的数值研究

采用标准k-ε湍流模型和近流线的数值模拟方法,对四角切圆燃烧锅炉炉内的空气动力场进行了数值研究,得到了实际一次风喷口出口两侧存在速度差对炉内空气动力场的影响情况,并与通常把一次风喷口出口速度均匀处理后数值模拟结果进行比较,其对比结果对于电厂的实际运行具有重要的参考价值。

油液混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统

针对油电混合动力系统价格昂贵、功率密度小的缺点,在对普通液压挖掘机典型工况特性进行分析的基础上,提出了一种以蓄能器为储能元件,由液压缸、换向阀、单向阀和蓄能器组成的油液混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统,建立了相关数学模型。以实测液压挖掘机动臂下降参数为依据,对该能量回收系统节能效率进行了仿真分析,论证了数学模型和方案的正确性。通过与普通挖掘机动臂下降过程能耗比较,该能量回收系统回收效率较高,在满足实际工作要求下节能比率达14.8%。

内燃兰金循环氨氢发动机热力学特征参数的模拟与分析

为实现氨氢燃料在内燃机上的应用,基于Cantera平台建立了氨氢燃料内燃兰金循环模型,进行了不同氨氢掺混比例、过量空气系数和喷水量等条件下内燃兰金循环氨氢燃料发动机燃烧过程数值模拟,从热力学循环效率和典型污染物排放两方面分析和评价不同边界条件对燃烧特性的影响。结果表明:过量空气系数和缸内喷水量增加分别提升热力学循环效率2.66%和7.00%,喷水的作用效果更显著;氨氢燃料燃烧终了排放污染物NOx主要以NO为主;缸内喷水有利于氨氢发动机氮氧化物排放量降低,应用喷水技术后,燃烧产物中NO和NO2的排放体积分数降低幅度达到37%。

稀燃条件下甲烷-空气预混射流的着火特性

基于可控热氛围燃烧试验系统,探究射流当量比、射流速率和协流速率对甲烷-空气预混射流着火特性的影响。根据试验规律对天然气发动机稀薄燃烧的控制策略提出优化建议,以减少失火现象的发生。结果表明:随着协流温度的升高,甲烷-空气预混射流的稀燃极限降低而富燃极限升高,符合大多数碳氢燃料预混合气的着火界限分布规律。不同的射流速率和协流速率下均存在临界当量比,当低于临界当量比时,着火温度随射流当量比的升高而显著降低,当高于临界当量比时,着火温度趋于稳定。在较低的射流当量比工况(0.20~0.62)下,提高射流速率可以降低着火温度从而优化着火性能。

机械泵驱动两相冷却系统特性分析和实验研究

以热管和环路式热管为主要形式的两相流冷却技术凭借其良好的冷却能力和较低能耗的特点在空间冷却中已经有了多年的实验研究和太空飞行记录。随着热源发热量增加、热流密度的增大以及散热回路日趋复杂,用机械泵为驱动力的两相冷却系统逐渐引起各国热控科研人员的重视。通过对机械泵驱动的两相流冷却技术同毛细力驱动的环路式热管及机械泵驱动单相冷却技术的工作原理和主要的性能进行分析比较,可以看出该系统切实可行,并且在启动,散热能力和结构设计上有明显优势。以CO2为循环工质对该新型系统的散热特性进行试验研究,结果证明机械泵驱动的环路式热管系统具有低能耗、高控温精度和结构紧凑的特点。

混合动力汽车发动机起停控制策略

应用PSAT前向仿真软件,对自主开发的双离合器并联混合动力车建立了整车仿真模型。并利用该模型对其发动机起停控制策略进行了仿真优化研究。结果表明:对于该混合动力车型,当发动机起动控制功率为10 kW/1200 r.min-1、停止控制功率为4 kW/800 r.min-1时,整车经济性能最佳,且在该起停功率下发动机、电机工作协调,动力总成工作模式切换平顺;将优化仿真结果应用到实车,验证了该控制策略的实用性。

汽轮发电机组轴系扭转振动对机械参数的敏感性分析

针对某300MW汽轮发电机组模型,分析了扭振固有频率和振型对汽轮发电机组轴系转动惯量和刚度的敏感性。计算结果表明:无论是轴系整体转动惯量或刚度、还是局部转动惯量或刚度的变化,都会对扭振特性产生明显的影响;局部转动惯量或刚度的改变对特定阶的扭振的影响虽然不及整体转动惯量和刚度变化的影响大,但也十分显著;对特定振型贡献较大的轴段对此阶轴系扭振影响较大,在振型图上表示为此阶振型在这一轴段处的斜率较大;在实际中可以通过改变轴系局部结构,使某阶扭振固有频率避开特定的值,从而达到调频的目的,而在对汽轮发电机组轴系扭振研究的建模过程中,要精确确定扭振特性敏感性较高的那些部位的机械参数。

200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性动力学分析

采用数值计算方法对实际大型转子-轴承系统的非线性动力学特性进行了研究,计算结果能与现场的运行经验很好地吻合。用有限元法建立了200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性振动微分方程。采用Newmark逐步积分法对转子在升、降速过程中的振动响应进行了数值仿真,得到了转子发生油膜失稳的转速和油膜振荡的"惯性迟滞"现象。对转子的重力和不平衡量对系统的油膜涡动和油膜振荡的影响进行了计算和分析。计算得到了转子的振动随转子的偏心距、轴承的长径比、间隙比、润滑油粘度的变化规律,分析结果为定量和定性分析该类机组转子-轴承系统的稳定性提供了参考依据。

一种新型混合动力系统:液压自由活塞发动机整体推进系统

液压自由活塞发动机整体推进系统集内燃机技术、液压技术、电子控制技术于一体的一种新型混合驱动动力系统,由于其具有体积小、重量轻、高度柔性布置、燃料适应范围广等特点,具有容易实现无级变速、无级转向、制动能回收等功能,是一种有前途的车用混合动力传动装置。本文在介绍液压自由活塞发动机的工作原理、结构特点的基础上详述了液压自由活塞发动机整体推进系统的系统方案、关键技术、应用前景,提出了发展该整体式推进系统的对策。

混合动力汽车发动机快速起动瞬态燃烧和碳氢排放

介绍了用于混合动力汽车动力系统的发动机快速起动模拟试验台架系统和相关试验。针对一台进气道喷射式汽油机,模拟起动/发电一体化电机,研究在不同拖动转速下快速起动过程的瞬态特性和排放特性。试验结果表明:发动机在快速起动情况下,瞬态特性突出;随着拖动转速升高,进气歧管压力降低,对应的喷油策略也应随之调整;在发动机起动后的第2到第9循环,容易发生不完全燃烧和失火,并随着拖动转速升高,不完全燃烧程度增加,导致碳氢排放过高。在不同拖动转速下,三效催化剂都不能高效转化碳氢排放,但转化效率存在差异。随着拖动转速升高,催化剂的转化效率先降低后又升高。从优化排放角度来看,在本文试验条件下,快速拖动至1000 r/min起动时,使用催化剂后排放最低。

基于最小二乘支持向量机的混合动力挖掘机负载功率预测

为实现液压挖掘机并联式混合动力总成与负载功率的精确匹配,在对变量泵工作原理分析的基础上,提出基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法的双联式恒功率变量泵功率预测模型。以液压挖掘机实际挖掘作业时采集的载荷谱作为训练样本,以泵出口压力、负流量控制压力和极限载荷控制压力作为训练模型的输入,以泵的排量作为输出建立模型,从而使模型对于作业环境具有更好的适用性。用网格搜索和交叉验证的方法对LS-SVM的参数进行了优化,研究结果表明该模型具有良好的预测精度和泛化能力。

电传动装甲车辆混合动力总成的联合仿真

混合动力的建模仿真技术是混合动力系统设计过程中的一项关键技术。针对现在一些混合动力系统仿真软件在模型建立、仿真精度等方面存在的一些问题,使用Simulink和Simplorer两种商业软件搭建混合动力动力总成系统的仿真模型,实现了多学科领域之间的联合仿真。在此基础上对混合动力动力总成系统模型进行了初步仿真试验,证明所搭建的模型能够较好地反映出电传动动力总成系统的动态响应特性。

不同热分析方法求解无烟煤燃烧反应动力学参数的研究

利用热天平实验测试数据,分别采用Freeman-Carroll微分法、改良Coats-Redfern积分法和Flynn-Wall-Ozawa法等热分析手段求解4种无烟煤的燃烧动力学参数。结果表明:分析方法、升温速率、拟合区域等因素对热分析的结果有影响。尽管不同热分析方法的求解结果都能反映出不同煤种燃烧的差异,但具体计算方法不同,结果相差很大。对于微分法,当选取的反应区域不同时,拟合的结果不一样。而积分法对于在不同升温速率条件下所得实验数据的计算结果不同。当采用Freeman-Carroll法求解时,其热天平实验的升温速率取得越小,计算结果越可能接近真实平均值;在升温速率较大的情况下,用改进Coats-Redfern方法计算所得到的动力学参数会较多地偏离实际值。因煤的燃烧机理在不同的反应阶段是变化的,通过热分析手段所得的动力学参数反映的是整个燃烧区域的平均值。