近似模型拟合下的排气系统轻量化设计优化

针对排气系统面临的轻量化问题,提出一种近似模型拟合下的排气系统轻量化设计优化方法。以某乘用车排气系统为例,建立有限元模型并通过模态分析方法验证该模型的可靠性;结合拉丁超立方抽样法建立关于排气系统重量和性能要求的二次多项式近似模型;以排气系统总质量为优化目标,以系统模态、消声器壳体模态和结构强度为约束,建立充分考虑设计变量不确定性的轻量化优化函数;运用萤火虫算法进行轻量化分析,得到近似模型的最优解并代入有限元模型,确认结果可靠性。运用该方法,在保证排气系统性能要求的前提下,乘用车排气系统降重率可达22.6%,对排气系统轻量化工作具有一定的参考意义。

汽车尾气温差发电系统瞬态回收性能分析

为了预测温差发电(thermoelectric generator, TEG)系统的动态特性,基于COMSOL Multiphy-sics建立了用于求解温差发电系统温度场分布的瞬态计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)模型和用于研究温差发电模块瞬态响应特性的分析模型,提出了混合瞬态CFD-分析模型,并经过瞬态试验验证.结果表明:由于热惯性的影响,TEG系统的转化效率会出现一个瞬时的较高值;相较于尾气温度和质量流量的瞬态波动,热电半导体的热端温度和冷端温度会存在时滞;在美国环保局的高速公路燃油经济性测试(highway fuel economy test, HWFET)模式循环工况下,瞬态模型求解得到整个温差发电系统的平均输出功率、平均转化效率分别为35.63 W和3.40%,瞬态模型的输出电压平均误差为6.41%;该模型能够以较高的精度及较短的计算时间预测温差发电系统在瞬态热源激励下的瞬态响应特性.

基于部件级模型的涡扇发动机红外特征预测方法

为了在涡扇发动机总体设计和系统仿真阶段对红外特征快速评估,针对小涵道比涡扇发动机典型的轴对称式排气系统结构,提出了一种红外特征预测方法,并基于部件级模型构建了排气系统红外辐射强度的简化物理模型,以及尾喷流红外辐射强度的支持向量机模型,应用这两种模型分析了热力循环参数对发动机红外特征的影响,在开启加力后发动机红外辐射强度将比巡航状态提升1~2个数量级;讨论了发动机红外特征在飞行包线内的变化规律,在等转速条件下,排气系统红外辐射强度在低空高速状态的峰值约为高空低速状态谷值的1.35倍;尾喷流红外辐射强度在低空低速状态的峰值约为高空高速状态谷值的15倍;对比了外涵道引气和压气机引气冷却中心锥的红外抑制方案,前者对排气系统红外辐射的抑制效果优于后者,且对发动机总体性能的影响较小;最后分析了发动机过渡态时红外特征的变化趋势,其中排气系统红外辐射强度随油门的响应速率显著滞后于尾喷流红外辐射。

汽车温差发电系统的多物理场建模分析与试验

为了得到沿尾气流动方向汽车温差发电系统各温差发电片之间的温度分布差异,建立了汽车温差发电系统的流热电多物理场数学模型,该模型充分考虑了尾气流动和热电材料的温度依变性.分析了尾气温度和流量对温度分布差异的影响,并进行了汽车温差发电系统台架试验.结果表明:尾气温度的增加会加剧尾气流动方向系统各区域温差发电片之间的温度分布差异,当尾气温度从450 K增加到600 K时,差异相对增加105%;尾气流量的增加有益于减小温度分布差异,相比之下尾气温度是影响温度分布差异的主要因素;该多物理场数学模型计算精度可达97%.

BIM技术在水泥工程防排烟系统设计中的应用

防排烟系统在建筑消防安全中发挥关键作用,随着BIM技术在水泥行业的应用,其三维模型的可视化给设计带来了巨大的优势。为更好适应防排烟系统设计的变化并满足审图的要求,本文结合使用广联达防排烟系统计算和BIMSpace机电软件,以某水泥厂中控化验楼防排烟系统三维设计为例,探索如何简化防排烟系统在水泥工厂车间从计算到三维建模出图的设计全过程,为水泥工厂数字化设计探索提供借鉴。

结合三维建模的某装配式项目暖通空调设计

介绍了某装配式项目的空调系统、通风系统及防排烟系统设计。重点讨论了中小型报告厅的空调座椅送风系统设计,以及座椅送风柱预埋件装配化生产及施工流程;同时着重介绍了空调地板送风系统土建风腔的设置方案,以及空调地板送风口配合展陈柜的布置方式。最后,给出了该项目的三维设计流程并展示了成果,分析了装配式项目中三维模型设计的必要性。

汽车排气系统吊耳动刚度优化方法的研究

基于汽车排气系统吊耳传递的动态载荷最小、吊耳耐疲劳性最好,建立了考虑动力总成在内的排气系统振动分析模型。进行了排气系统的自由模态和约束模态的测试,并和计算值进行了对比分析,证明了所建立的排气系统振动模型的正确性。以吊耳的垂向动态载荷最小和其静变形量在一定范围内为优化目标,建立了排气系统吊耳动刚度优化模型。优化后,在怠速工况和2档全负荷加速工况下对车身底板驾驶员位置进行了振动响应测试,测试结果表明,利用优化后的吊耳刚度,能够有效降低车身底板的振动加速度,表明了阐述的排气系统建模和吊耳动刚度优化方法的有效性。文中建模与优化方法,对排气系统的吊耳动刚度计算与优化具有指导意义。

轿车排气系统一维数值模型简化及模态实验验证

对排气组件进行简化,建立排气系统一维梁振动模型,并进行整车NVH(noise,vibration and harshness)性能的数值和实验模态分析。研究结果显示,排气组件简化合理,排气系统一维模型可以较准确地描述排气系统的动力学特性,模型可用于排气系统的优化及疲劳特性预测。

发动机排气压力波性能仿真分析

研究汽车排气系统内压力波的形成及其传播过程与发动机工作状况之间的关系,为及时诊断故障,利用GT-POWER软件建立一个四缸四行程的汽油发动机模型。计算结果显示在发动机的一个工作周期内,压力波出现了四个波峰和波谷,分别对应四个汽缸的排气行程;修改发动机的转速,会影响排气压力波的幅值、谐波成分、相位等参数;在排气行程末期,排气压力波在排气管内发生干涉、叠加和负压效应。结果对利用排气压力波进行发动机的综合故障诊断具有重要意义。

汽车尾气排气系统冷启动热量传递数值模拟

发动机冷启动状态汽车尾气的排放情况对尾气排放控制起着关键的作用,文内建立了发动机冷启动状态排气系统传热、传质的非稳态单通道数学模型,通过对模型的数值求解,分析了汽车尾气排气系统温度的演变,经与实验结果对比,模型拟和与实验值能很好吻合。并模拟了催化器内尾气温度场的分布情况,对催化器的研究、设计具有重要意义。

脉动排气对柴油机微粒凝并作用的研究

为研究微粒凝并规律,根据柴油机脉动排气的特点,提出了脉动排气中气固两相流动的微粒动力学方程,对方程进行了理论求解,在此基础上,对脉动排气对柴油机微粒的运动及凝并系数变化规律的影响进行了研究分析。研究结果表明,排气脉动对柴油机微粒的凝并具有重要的作用,提高排气的平均速度、脉动幅度以及脉动频率可以有效提高微粒的凝并系数。

涡轮增压柴油机利用进排气管压力波动的废气再循环系统计算

提出了采用单向阀利用进排气压力波动的废气再循环 (EGR)系统 .应用一维非定常流动模型对该系统进行了模拟 ,并以此计算比较了该单向阀 EGR系统的不同方案 ,分析了有无 EGR冷却器、EGR冷却器与单向阀的相对位置、EGR管布置形式等对系统 EGR率、泵气损失等的影响 .

集中排烟公路隧道临界排烟速率计算模型

为合理设计公路隧道排烟系统的排烟量,采用1∶20缩尺寸模型试验的方法,研究临界排烟速率对公路隧道集中排烟系统排烟效率的影响。首先,通过测量火源功率的6个数值、不同机械排烟量条件下排烟口下方烟气层温度、厚度,得到不同火源功率下发生吸穿时的临界排烟速率试验值;然后,将试验值与Heselden模型、TM 19-1995模型计算值进行对比,分析2种排烟模式下的临界排烟速率计算模型的差异性;最后,在TM 19-1995模型的基础上,引入火源功率修正系数,得到修正后随火源功率变化的集中排烟隧道临界排烟速率计算模型。结果表明:集中排烟公路隧道内发生吸穿时的临界排烟速率明显大于Heselden模型、TM 19-1995模型的计算值,且临界排烟速率值与火源功率线性相关。

小型二冲程汽油机排气系统气体流动的数值模拟

针对１５Ａ型二冲程汽油机排气系统的流动过程进行了模拟计算，对计算中某些边界条件的计算方法进行了探讨。计算结果与实测排气压力波基本吻合。表明该计算方法和微机计算程序，可用于指导小型二冲程汽油机排气系统设计，改善发动机的性能。该程序还可用于分析发动机的结构参数和运转参数对排气压力波的影响，以预测发动机的性能。

双预热蓄热式加热炉减小炉压的研究与应用

蓄热式加热炉与传统加热炉相比,因预热方式不同,存在燃烧、排烟等方式不同,炉内气体流动方式亦不同,普遍存在炉压大,易冒火,炉况较难控制的通病。笔者通过对蓄热炉的设计与应用经验,阐述了解决这一问题的方法。

汽车排气系统传热与热负荷研究

对某款正在开发的汽车排气系统进行热性能评估,应用CFD和FEA方法完成两种设计方案的传热与热负荷研究。借助CFD软件计算获得的流体热边界条件,采用FEA方法获得了排气系统壳体表面的温度分布和热应力分布,试验测试结果表明了该研究方法的有效性,为最终设计方案的确定提供了依据,并为排气系统设计提供了新的思路。

某汽车排气系统悬挂位置设计

建立了某汽车排气系统的有限元分析模型并对其进行了自由模态分析,基于平均驱动自由度位移(ADDOFD)方法对排气系统悬挂位置进行了选择。对排气系统进行了静力分析、约束模态分析及动力分析,分析结果表明,悬挂位置的选择是合理的,满足了系统的受力要求,避开了发动机的怠速激励频率,挂钩传递到车身的力在限值内。

某轿车排气系统振动特性仿真及优化

基于一维的BEAM单元对排气系统进行了有限元建模,并将有限元模态分析结果和实验模态分析结果进行对比,结果显示,一维的排气系统数值模型可以准确描述真实系统的动力学特性。在此基础上,运用优化设计方法对排气系统的吊挂点位置进行了精细化优化设计,以达到通过调节排气系统固有频率而提高车辆NVH性能的目的。

排风侧分区多级机站通风系统的应用实践

结合新城金矿的具体情况,研究应用了以回风侧为主的多级机战通风系统模式;在该矿的通风系统改造中,建立起了完善的回风侧多级机站通风系统,彻底改善了井下通风状况,使矿山的生产能力得到大幅提高,取得了令人满意的效果。

GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》编制要点简介

简述了GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》的编制背景、任务来源、编制依据、适用范围及主要内容,从8个方面解读了重点技术内容,展望了标准中需要进一步解决的问题。