过滤体结构对柴油机微粒捕集器加热再生过程影响的数值研究

针对车用柴油机微粒捕集器过滤体孔道内的加热再生模型,采用数值模拟方法,对加热再生过程中过滤体孔道内微粒燃烧与壁面温度沿轴向分布以及过滤体结构参数对再生过程的影响规律进行数值研究。结果表明:过滤体的壁面温度从过滤体前端向后端依次升高,且整个过滤体的峰值温度出现在过滤体后端;较小的过滤体壁面厚度会增加过滤体前端的再生时间,缩短后端的再生时间;较小的过滤体长度及较大的过滤体孔道宽度都可使整个过滤体的再生时间缩短。研究结果可为微粒捕集器再生过程的优化提供重要的理论指导。

柴油机壁流式过滤体非稳态捕集过程的计算模型

基于排气在柴油机壁流式过滤体内的流动特点,并在综合分析壁流式过滤体深床捕集阶段捕集特点和滤饼捕集阶段捕集特点的基础上,建立了壁流式过滤体非稳态捕集过程的计算模型。该模型通过提出容纳度的概念,有效地区分了深床捕集阶段和滤饼捕集阶段;通过提出微粒在过滤壁表面沉积效率的概念,定量地描述了沉积在过滤壁表面的微粒量。基于该模型,介绍了计算算法,并编制了相应的计算程序。使用该模型研究了过滤体的捕集效率、流动阻力以及沉积在过滤体内微粒质量的非稳态变化规律。计算结果与试验结果吻合得较好,表明该模型在工程实际应用中具有可行性。

多无人机辅助NOMA网络的联合无线资源分配算法

为了满足高容量需求和通信质量,提出了一种多无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)辅助下行非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)网络的联合定位、用户调度、用户配对和功率分配优化算法。在基站位置固定的网络场景下,推导出通用最优用户配对和功率分配策略闭式解。针对多小区场景,将无人机的位置优化问题转化为一个局部合作博弈问题,并证明所提博弈是一个精确的潜在博弈,它至少有一个纯策略纳什均衡(Pure Strategy Nash Equilibrium, PNE),且最优的纳什均衡(Nash Equilibrium, NE)能够最大化网络和速率。设计了一种集中分布式学习算法寻找最优PNE。仿真结果表明,该算法优于现有方案,显著提高了网络效用。

转子式机油泵内流场CFD分析及实验研究

采用CAE软件对转子式机油泵内流场进行了几何建模.对模型应用非结构化网格生成技术划分网格并进行了有限元前处理.在采用k-ω湍流模型的基础上,考虑了卸荷槽的影响,应用计算流体力学软件模拟稳定工况下机油泵出口部分的三维湍流流动.得到了详尽的分析结果,包括压力等高线云图、速度矢量等高线云图等.分析并证明了卸荷槽具有缓解压力负荷的作用.完成了对机油泵的台架实验,将数值模拟得到的机油泵性能特性曲线与实验特性曲线进行比较,发现仿真结果与实验结果基本吻合.证明仿真模拟结果能够反映机油泵的流动性能和特殊流动现象;利用数值仿真可以得到具有参考意义的机油泵流量特性曲线,为机油泵开发提供了新的研究方法和技术支持.

柴油机微粒捕集器加热再生过程的数值模拟

基于车用柴油机微粒捕集器过滤体孔道内的加热再生模型,采用数值模拟的方法对加热再生过程中过滤体孔道内微粒燃烧与壁面温度沿轴向的分布规律以及不同再生条件下柴油机微粒捕集器再生过程的规律进行了研究.结果表明:过滤体的壁面温度从过滤体前端向后端逐渐升高,且整个过滤体的峰值温度出现在过滤体后端;提高过滤体初始温度,适当地增大再生气流质量流量、气流含氧量以及微粒沉积量都可加快再生过程,但过大的含氧量和微粒沉积量会造成壁面峰值温度过高,过大的气流质量流量会减慢再生过程.

径向柴油机微粒捕集器流速分布特性数值分析

为了得到径向柴油机微粒捕集器内流速分布特性,该文利用流体计算软件对一种可旋转径向式微粒捕集器内流速分布特性进行了数值研究,考察了排气流速、管道直径比、扩张角及载体长度等参数对微粒捕集器内流速分布的影响规律。在入口气流流速50m/s条件下,测量了微粒捕集器各计算截面内流速分布情况,并且与计算值进行了比较,最大误差为3.2m/s,在允许范围之内。结果表明,降低排气流速、减小管道直径比与扩张角、增加载体长度均有利于提高微粒捕集器内流速分布均匀性。该研究对控制微粒捕集器再生过程、提高过滤体利用率及微粒捕集器使用寿命有重要意义。

柴油机壁流式过滤体捕集与流阻性能影响规律

根据气流在柴油机壁流式微粒捕集器内的流动特点,将过滤壁面假设为由若干球状单元组成,建立了壁流式过滤体捕集过程的数学模型。研究了排气特征、过滤体结构参数对壁流式过滤体捕集及流阻性能的影响规律。结果表明,减小排气流量、增大过滤体体积等方法,既能优化捕集性能,又能优化流阻性能;减小过滤体长径比,能优化流阻性能,而对捕集性能没有影响;增大过滤壁厚度,能优化捕集性能,但会使流动性能恶化;改变排气温度和孔道宽度,对捕集性能及流阻性能的影响都较小。最后通过试验验证了数学模型的准确性。

柴油机微粒捕集器背压信号采集系统动态响应特性的研究

针对柴油机微粒捕集器(DPF)工作过程中排气背压的动态变化,对影响背压信号采集系统动态响应性能的因素进行了讨论,建立了壁流式蜂窝陶瓷DPF的排气背压数学模型,在此基础上得到了DPF测压系统的理论动态响应特性方程。通过实测背压与理论模型输出背压的比较,简单而又合理地描述了DPF测压系统实际动态响应过程的特性,为确定DPF再生时机提供了一定的理论参考。

柴油机喷油助燃再生系统微粒捕集器油气匹配研究

基于自行设计的微粒捕集器(DPF)喷油助燃再生系统,对燃烧器内以不同油气比混合燃烧后气体与柴油机排气混合形成的高温废气温度进行试验研究,并采用过滤体孔道内的热再生模型,对DPF喷油助燃再生过程进行数值模拟,模拟结果与DPF再生试验数据吻合良好。根据再生过程的仿真结果,以怠速工况下DPF再生时过滤体壁面峰值温度、温度梯度及再生时间等为条件,研究喷油助燃再生方式下燃烧器的油气配比问题,怠速工况下再生时油气比取0.025～0.016时能够实现合理匹配。

微粒捕集器连续再生速率与压降特性研究

建立了连续再生模型,并通过台架实验进行了验证,用数值模拟的方法对柴油机不同工况下的连续再生速率和压降特性进行了数值研究.研究结果表明:当排气流量增大时,连续再生速率降低,压降迅速增大;当排气温度升高时,连续再生速率迅速升高,压降略有增大,但随着再生时间的增加,压降下降明显;随着排气气流中m(NO2)/m(soot)比率的下降,再生速率迅速降低,当超过临界比率时,会由微粒净消耗状态转变为净增加状态,m(NO2)/m(soot)比率对于压降影响很小.研究结果对于优化连续再生微粒捕集器的再生条件提供了理论依据.

柴油机壁流式过滤体灰烬深床沉积数学模型

壁流式过滤体再生后残留的灰烬累积会导致微粒捕集器流动阻力性能恶化。通过分析灰烬的沉积特点,建立了壁流式过滤体灰烬深床沉积数学模型。运用该模型研究了灰烬沉积对过滤体流动阻力的影响,并对模型进行了验证。结果表明:灰烬的深床沉积会使过滤体流动阻力陡增,滤饼沉积阶段初期流动阻力呈平稳线性上升,当灰烬沉积量超过约15g/L时,流动阻力上升速率加快;灰烬堵塞段对过滤体流动阻力的影响相比灰烬层较小。模型揭示了壁流式过滤体中灰烬深床沉积过程的一些重要特征和规律,为微粒捕集器耐久性的设计与优化提供了依据。

柴油机径向式微粒捕集器过滤效率和压降特性的研究

根据泡沫陶瓷过滤体过滤孔道的特征,假设泡沫陶瓷过滤体由若干圆柱状纤维捕集单元组成,建立了捕集效率和压降的数学模型。利用该模型对某径向式微粒捕集器过滤体上微粒粒径分布、过滤效率和压降特性进行了预测。结果表明,该模型模拟结果与试验数据较好吻合。

车用三效催化转化器劣化性能数值模拟

基于车用三效催化转化器的劣化机理,深入分析了Pt颗粒平均直径、反应频率因子等三效催化转化器主要劣化性能参数.然后将劣化性能参数与化学反应机理相结合,建立了包含劣化过程的三效催化转化器反应模型,并进行数值模拟.结果表明80000 km劣化后,化学反应失活因子在载体前部最小,储放氧反应失活因子则在载体中部最小,而Pt颗粒平均直径在中部最大,两端均减小,并且模拟值与实验值比较吻合,从而验证了基于劣化性能的三效催化转化器反应模型的有效性.

汽油机水套的CFD优化分析

本研究采用CFD方法对汽油机的水套内流动换热特性进行了计算分析,并对水套结构进行了优化改进。计算结果表明:优化改进后的缸盖排气侧鼻梁区、缸体间鼻梁区的流速都达到了2m/s以上。从整体上看,优化修改后的水套换热能力得到了增强。

柴油机微粒捕集器泡沫型滤芯上气流压降特性研究

研究了柴油机微粒捕集器泡沫型多孔介质滤芯上的气流压降特性,提出了一种预测泡沫型多孔介质滤芯气流压降的理论模型.模型将泡沫型滤芯材料复杂的内部孔隙结构简化成规则布置的球形通道,直接以滤芯材料的孔隙率和平均孔隙直径为基本参数,同时考虑了流体流过滤芯时介质骨架表面对其的摩擦阻力作用以及介质骨架在流体中的形状阻力,并给出了描述多孔介质滤芯的压降特性关系式及式中渗透率和惯性项系数的计算方法.研究结果显示,对于壁流式滤芯来说,使用达西公式来描述气流通过过滤介质时的压降具有足够的精度,而通流式滤芯必须考虑气流惯性项的影响,公式对其具有良好的适用性.该文的研究结果可以作为DPF的设计和优化提供理论依据和参考.

机动车检测系统中多功能数据采集器的设计

机动车检测的远程化、网络化是机动车检测技术的发展方向。方案对传统的Science-BCJ型机动车检测系统进行改造,设计了一种基于嵌入式TCP/IP的远程数据采集和控制系统,使机动车检测系统实现了远程检测和控制。系统包括硬件设计,软件编程,以及系统调试。解决了数据采集,外部设备调度,TCP数据包超时重传及定时保活,网卡参数配置,硬件看门狗等一系列问题。经过几个月的软硬件测试表明:新的检测系统设计合理、稳定可靠。

基于最小二乘支持向量机的车用铂电阻温度传感器非线性校正

依据铂电阻温度传感器样本,提出了一种采用最小二乘支持向量机辨识传感器逆模特征的校正铂电阻温度传感器非线性误差的原理和方法.该方法不需逆模型函数形式的先验知识,能够保证找到的极值解就是局最优解,具有较好的泛化能力.实例应用表明,其检测精度可达到0.1℃,铂电阻温度传感器非线性校正效果好.

同类提取法结合序列向前法预测大鼠肝再生的关键基因

从生物高通量检测数据中挖掘关键基因/蛋白是生物信息学的重要研究内容.用大鼠基因组表达谱芯片Rat Genome 230 2.0检测大鼠肝再生中肝细胞的基因表达丰度和计算它们与对照的比值(ratio值),用F检验发现,Ccne1、Eg f、Met等8419个基因与大鼠肝再生相关.用过滤法从中筛选出3202个差异基因,用同类提取法从差异基因筛选出1000个特征基因.取前100个特征基因作为初选基因,进一步用序列向前法计算发现,Ccnd1、Grin2a、Spsb4等7个基因满足肝再生候选关键基因的条件.再用同类提取法分析发现,上述7个基因中,Ccnd1和Agtr1的关联度≥100,且文献报道与肝再生相关,当属关键基因.用机器学习法检验关键基因的正确性发现,同类提取法结合序列向前法预测的关键基因正确率达97%以上.因此,用该方法预测关键基因切实可行,值得推广应用.

一种新的分布式控制系统容错调度算法

目前多数容错调度算法在调度非周期任务时采用预留时间的方法,非周期任务无法得到充分响应。针对该问题,提出一种新的分布式控制系统容错调度算法,采用任务集划分的方法在不同处理机上运行不同的周期任务子集,使每个处理机具有不同的非周期任务预留时间,当非周期任务发生时,即可得到有效响应。结果表明,该方法能提高容错调度的效率。

多支持向量机的乳腺肿瘤识别

针对乳腺肿块具有大小不固定和个体差异等特性,提出了一种多支持向量机对乳腺肿块的识别方法.选择八个方向上的支持向量生成分类器,选取高斯核函数作为核函数,其中取σ=30时分割正确率达到97.3%.表明多支持向量机应用于乳腺肿块识别可以获得较好的识别效果,为进一步的医学诊断提供可靠的依据.