电动汽车充电站电气系统设计

电动汽车充电基础设施建设是电动汽车产业快速发展的重要前提和有力保障。以某户外电动汽车充电站为例,研究并分析了该充电站电气系统设计的要点,主要包括充电站的使用功能及设置、负荷等级确定与负荷计算、箱式变压器高低压配电系统、充电站内配电与照明系统、防雷与接地系统、安防监控系统等部分,以期为设计与运维人员提供参考。

柴油双喷射撞击喷雾和燃烧可视化研究

利用高速相机基于纹影法获取上置喷油器和侧置喷油器在单独喷射和垂直喷射状态下的喷雾和燃烧火焰发展图像。柴油喷射压力设置为80、120、140 MPa,环境背压设置为4 MPa,环境温度在喷雾和燃烧研究中分别设置为500 K和800 K。结果表明:随着喷射压力的增加,不管是单独喷射还是垂直喷射,喷雾贯穿距和面积均增大;垂直喷射状态下,两油束碰撞后损失部分能量,导致其喷雾面积小于两单独喷射状态下的喷雾面积之和。采用双色法研究不同工况下燃料燃烧特性,结果表明:在喷射后1.50~3.50 ms的燃烧稳定时期内,随着喷油压力的提高,各喷射状态下的火焰面积均增大,燃烧温度提高,碳烟生成量降低;垂直喷射状态下的火焰面积小于两单独喷射状态下的火焰面积之和,燃烧温度和碳烟生成量均高于两单独喷射状态。

二甲醚和柴油高压喷射喷雾与燃烧可视化对比研究

为明晰高压喷射条件二甲醚闪急沸腾状态下的喷雾形态、自着火和火焰发展特性,通过高温高压定容燃烧弹,利用高速相机基于纹影法对比研究了柴油和二甲醚的喷雾和燃烧特性。实验中将喷射压力设置为60、100MPa,环境背压设置为4MPa,在喷雾、燃烧条件下环境温度分别设置为400、800K。研究结果表明:同工况下二甲醚的喷雾贯穿距和喷雾面积均小于柴油,但其喷雾锥角大于柴油,雾化时间短于柴油,雾化效果优于柴油。随着喷射压力的提高,二甲醚与柴油的贯穿距和喷雾面积都增大,100MPa喷射压力下二甲醚喷雾面积较60MPa增大18.18%,而同工况下柴油增大23.5%。相比于柴油,二甲醚燃烧滞燃期和火焰浮起长度较短,燃烧持续期与柴油相当,但二甲醚燃烧火焰亮度、火焰面积和碳烟生成量明显低于柴油。随着喷射压力的提高,柴油与二甲醚的碳烟生成量均降低,但二甲醚的碳烟生成量降低效果更加显著,该文碳烟生成量用体积分数KL因子总和来表示,发现100MPa喷射压力下的二甲醚KL总和较60MPa减小33.3%,而同工况下柴油减小19.32%。

葡萄糖水溶液乳化柴油制备工艺参数优化

为了研究葡萄糖作为柴油替代燃料的稳定性和燃油经济性，该文基于稳定性试验数据建立响应面模型，并对葡萄糖水溶液乳化柴油（简称葡萄糖乳化柴油）进行配比优化和试验验证。根据亲油-亲水平衡（hydrophilic and lipophilic balance，HLB）理论和乳化原理，选择制备参数和确定取值范围，得出：HLB 值范围5～6.5、复配乳化剂由 Span80和Tween80组成、助溶剂为蓖麻油、葡萄糖水溶液体积分数10%～25%和溶液中葡萄糖质量分数10%～25%。根据稳定性试验数据建立响应面模型，并对葡萄糖乳化柴油的配方进行理论优化和试验验证，得到最优的葡萄糖乳化柴油配方（体积分数：复配乳化剂2.43%，蓖麻油1.08%，柴油81.49%，HLB值5.77，葡萄糖水溶液15%和溶液中葡萄糖质量分数16.83%），此时葡萄糖乳化柴油稳定时间为264.2 h，与最优配方参数取整后试验稳定时间误差为4.62%。最后分别用0#柴油、葡萄糖乳化柴油（最优配方）进行稳态试验（European stationary cycle，ESC），试验结果表明，燃用葡萄糖乳化柴油和0#柴油时，发动机油耗量的费用分别为1.786和1.598元/（kW＆#183;h）。研究成果可为生物燃料的产业化开发和应用提供参考。

海南省交通运输业能源需求与碳排放预测分析

为预测海南省交通运输业的能源需求与碳排放情况,以美国和瑞典共同开发的模型—"长期能源替代规划系统(LEAP)"和MATLAB为工具,在分析2005—2014年间海南省交通运输业能源消耗及碳排放现状的基础上,建立了海南省交通运输的能源与环境LAEP模型,同时,采用回归分析法,对海南省交通运输业的能源需求和二氧化碳排放量进行了预测,并设置了基准、结构和政策3种情境,以2010年为基准期,估测了2015—2035年交通运输的能源需求量和二氧化碳排放量.分析结果表明,在节能低碳情景下,2035年海南省的能源需求和CO_2排放量显著减缓,其中能源需求的结构情境相比基准情境将降低11.45%,单位产值的CO_2排放则减少15.01%.政策情境相比基准情境将降低11.08%,单位产值的CO_2排放则减少12.24%.因此,调整交通运输的结构比例和从政策角度降低各终端的能源强度,有利于节能减排的实现.

重型车用柴油机燃用乳化柴油的燃烧与排放特性试验研究

在不改变发动机任何参数的情况下,对高压共轨重型车用柴油机分别燃用柴油和乳化柴油的燃烧与排放特性进行了对比试验研究。试验结果表明:与纯柴油相比,乳化柴油在试验工况下着火滞燃期延长,瞬时放热率峰值提高,燃烧持续期变短;缸内最高压力在低负荷时较柴油高,但在高负荷时较柴油低;在全负荷下,相比于柴油,燃用乳化柴油有效功率平均降低了16.90%,但发动机有效热效率平均提高了2.42%;燃用乳化柴油在常用转速1 800 r/min的负荷范围内时,NOx和碳烟排放分别比柴油平均降低了12.77%和58.90%,改善了NOx和碳烟排放的权衡曲线关系;高负荷时,燃用乳化柴油的CO排放减少,但HC排放增加。

发动机燃用水乳化柴油的研究进展

综述了柴油机燃用水乳化柴油的燃烧与喷雾特性、动力性与经济性及排放特性,对比分析了发动机燃用水乳化柴油与普通柴油在性能上的差异及其原因,总结了水乳化柴油在柴油机上的应用优化方法。结果表明:与柴油相比,乳化柴油着火滞燃期延迟,燃烧持续期缩短,喷雾贯穿距变长或相差不大,火焰升起高度增加;燃用乳化柴油时动力性下降,但有效热效率较柴油升高;乳化柴油可以明显降低NOx和炭烟排放,但多数工况下HC和CO排放有所升高,低转速和中低负荷工况下尤为明显;燃用乳化柴油时颗粒物数量浓度增加,体积浓度减小,且对于醛类和噪声排放并没有改善作用;添加合适添加剂或结合发动机技术协同作用,可以针对性地改善乳化柴油的燃烧过程,进一步起到节能减排的效果。基于燃料稳定性与燃料理化特性综合优化目标的燃料设计,以及适用于乳化柴油的高压共轨柴油机燃烧组织参数优化是未来的研究方向。

正戊醇-柴油混合燃料发动机颗粒物的形貌结构与氧化活性研究

掺混正戊醇能够降低柴油机颗粒物排放,但掺混正戊醇对柴油混合燃料颗粒物的形貌结构和氧化活性的影响规律尚不明确。该研究采用高分辨率透射电子显微镜、拉曼光谱仪和同步热分析仪研究了柴油机中分别燃用不同掺混比的正戊醇/柴油混合燃料时生成颗粒物的形貌、纳观结构和氧化活性。结果表明,正戊醇掺混体积比分别为0、15%和30%的3种混合燃料燃烧颗粒物的微观形貌相似,低倍率时表现为由基本碳粒子聚合而成的团聚形貌,高倍率时呈现出典型的"外壳-内核"结构;随着正戊醇掺混比例的增加,颗粒物的基本碳粒子直径减小,微晶长度减小而微晶曲率增加,D1峰与G峰的峰面积比增加。说明颗粒物结构更为无序,石墨化程度降低。同时,随着正戊醇掺混比例的增加,3种燃料燃烧颗粒物的氧化温度逐渐降低,依次为:616.9、609.9和583.6℃,说明其对应的氧化活性逐渐升高。分析表明,正戊醇/柴油混合燃料燃烧生成的颗粒物高氧化活性与其更为无序的纳观结构相关。

天津市水情预警系统设计构想

天津市位于海河流域最下游,地理位置、气候条件及下垫面因素决定了天津市在面临上游洪水灾害的同时,也要应对由于降雨减少而形成旱灾的严峻形势。建立综合防洪抗旱减灾体系,提高防灾抗风险能力,是一项非常重要的工作。对水情预警系统的设计思路及其能够实现的各项功能、作用进行了分析探讨。

发动机试验台架联轴器的安装和调试

发动机试验台架主要用来测试乳化柴油的各种性能指标,通过对目前采用的联轴器进行分析,发现联轴器在传递转矩、动力的同步性和安全性能方面存在一定的缺陷,合理安装调试联轴器可以增加使用的安全性。本文从使用角度出发,探索研究联轴器在发动机试验台架上的安装、调试情况,以便达到更好的使用效果。

天津市暴雨对海河干流排涝及海河水位变化影响

海河干流对沿岸市郊区的排涝、中小洪水调度起着重要的作用。在分析水文年鉴等资料的基础上,对天津市暴雨在海河干流沿岸市郊区的径流系数、径流量进行了估算,并对海河干流排沥原则、排沥计算及海河水位、蓄量的预测方法作了说明,为海河干流行洪排沥、防洪减灾提供了参考依据。

掺混聚甲氧基二甲醚对中国第六阶段标准柴油机燃烧与排放特性的影响

为研究高含氧、高十六烷值的新型替代燃料聚甲氧基二甲醚(PODEn)掺混柴油对中国第六阶段标准柴油机燃烧与排放特性的影响,在一台增压中冷高压共轨的潍柴动力WP12.460柴油机上开展了不同PODEn比例(体积分数分别为10%、20%、30%)PODEn/柴油混合燃料燃烧特性、燃油经济性及排放特性的试验研究。试验结果表明,随着PODEn掺混比例的增大,缸内最大爆发压力、缸内温度峰值及瞬时放热率峰值均逐渐降低,且各峰值对应相位逐渐前移;燃烧持续期缩短0.6°~2.1°(曲轴转角),放热更加集中,有效热效率最高可提升2.43%;有效燃油消耗率逐渐增加,但当量有效燃油消耗率逐渐降低,最大降幅为4.23%;NOx排放量略有升高,CO排放量、HC排放量和碳烟排放量均逐渐降低,其中CO排放量和碳烟排放量在高负荷工况下降低幅度较大,最高降幅分别为64.5%和75.8%。

含水乙醇汽油稳定性优化及在GDI发动机的试验

为提高含水乙醇汽油稳定性，基于中心组合设计分析后发现：添加适量乳化剂和助溶剂，可使E10w（含水乙醇占比10％，V/V）的相分离温度由最初15℃降至～4℃。将E10W应用到GDI发动机上，在中低转速全负荷工况下，E10W的扭矩及功率略高于E10和汽油，在3．44％以内；实际比油耗与E10大致相同，高于汽油2．50％～4．47％，当量比油耗低于汽油0．24％～2．12％；CO、THC、NOx排放均优于E10，低速时略劣于汽油，随转速提高后接近甚至优于汽油。

天津地区实用洪水预报方法研究

天津市地处海河流域下游,在防汛工作中天津市要承泄海河流域上游洪水、本市境内的城市排涝、农田排沥等,虽然天津市部分主要河道水库的洪水预报模型方法已经构建在《中国洪水预报系统》中,但是针对天津市具体情况应进一步完善洪水预报调度的模型方法,升级洪水预报调度软件系统,建设具有普遍适用性的水文水动力学模型二次开发平台。

不同结构芳香烃对柴油燃烧颗粒物理化特性的影响

为了研究不同结构的芳香烃对柴油燃烧颗粒物理化特性的影响规律,开展了掺混苯及四氢萘对高压共轨柴油机排气颗粒物理化特性影响的实验研究。分别采用高分辨率透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱仪(RS)、X射线光电子能谱仪(XPS)及同步热分析仪(TG)研究了不同燃料燃烧颗粒物的微观结构、石墨化程度、表面化学特性及氧化活性。实验结果表明:柴油燃烧颗粒的氧化温度最高,为594.5℃;柴油/四氢萘混合燃料燃烧颗粒物次之,为589.8℃;柴油/苯燃烧微粒的氧化温度最低,为575.8℃。此外,较柴油而言,苯/柴油、四氢萘/柴油燃料燃烧微粒的基本碳粒子直径分别增大了0.411nm和2.169nm,并且混合燃料燃烧微粒的D1峰与G峰的面积比与高度比增加,sp3杂化的碳原子数量与sp2杂化的碳原子数量的比值变大,这说明掺混芳香烃后,微粒的石墨化程度下降,纳观结构更加无序。

天津市防汛信息移动查询系统的建立及应用

根据天津市防汛工作的需要,天津市防汛信息移动查询系统采用先进的计算机技术、移动通信技术、嵌入式开发技术等,在PDA手机上实现水库、河道、降雨、水情分析等防汛信息的交互式查询及实时在线共享。系统的建设,丰富了防汛信息的发布方式,提供图、表等多种表现形式,最大程度满足防汛主要部门领导及时有效得到防汛信息的要求。

工科研究生创新能力培养研究

创新能力培养是研究生培养的重要指标之一。文章通过对现阶段我国工科研究生创新能力现状的分析,认为课程设置及培养方案不完善、导师指导要求与关注度不够以及忽视科研能力的培养等是造成工科研究生创新能力不足的主要原因。据此,提出了优化课程设置、强化导师作用、开展学术交流、加大科研实践力度等对策。