Theoretical and Experimental Investigation of Flexural Vibration Transfer Properties of High-Pressure Periodic Pipe

According to the theory of phononic crystals, the hydraulic pipeline is designed to be a periodic structure composed of steel pipes and hoses to suppress the vibration of the hydraulic system with band gaps. We present theoretical and experimental investigations into the flexural vibration transfer properties of a high-pressure periodic pipe with the force on the inner pipe wall by oii pressure taken into consideration. The results show that the vibration attenuation of periodic pipe decreases along with the elevation of working pressure for the hydraulic system, and the band gaps in low frequency ranges move towards high frequency ranges. The periodic pipe has good vibration attenuation performance in the frequency range below 1000 Hz and the vibration of the hydraulic system is effectively suppressed. A11 the results are validated by experiment. The experimental results show a good agreement with the numerical calculations, thus the flexural vibration transfer properties of the high- pressure periodic pipe can be precisely calculated by taking the fluid structure interaction between the pipe and oil into consideration. This study provides an effective way for the vibration control of the hydraulic system.

高压油泵阻尼孔对燃油系统压力特性的影响研究

为实现更高的热效率和更优的排放,柴油机的喷射压力不断提高。阻尼孔作为高压油泵等压出油阀的关键结构,对燃油系统的压力特性有重要影响。本文研究了阻尼孔大小对喷油器的喷射特性以及高压油管压力波动特性的影响,结果表明:随着阻尼孔由0.1 mm增大至2.0 mm,喷油器喷油持续期相对缩短,循环喷油量减小,这是不同阻尼孔对应的高压油管残余压力大小不同,以及不同阻尼孔大小对系统压力调节的速度不同的结果;此外,阻尼孔较小(0.1 mm)时,燃油系统存在二次喷射现象,而阻尼孔过大(3 mm)时,系统内还会存在零压区,即存在穴蚀的风险;对高压油管残余压力的频谱分析发现,阻尼孔较小时,高压油管内压力脉动与出油阀的运动存在较强的相关性,而阻尼孔较大时,压力脉动与回油阀的运动相关,即供油系统中多种阀件的运动是高压油管压力脉动的主要原因。

基于平板热管的高温质子交换膜燃料电池堆启动特性

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作中,针对一个额定功率为500W的HT-PEMFC电堆,尝试利用一种平板热管(FHP)对该电堆进行预热启动。设计搭建了实验装置,从预热时间、温度分布、传热量分布等方面对这一方法进行评估。实验结果表明,提高加热功率可以显著缩短预热时间,500W时预热耗时3000s,1500W时则仅需980s;但同时也造成温度均匀性出现恶化,500W时竖直方向最大温差约28℃,1500W时该温差则达到了80℃。此外,水平方向的温差也随加热功率的提高而增加,且越靠近热源的区域越明显,最高达15.7℃,这无疑会加速质子交换膜的机械失效。实际中,应在不过多影响电池运行寿命的前提下,提高加热功率以缩短启动时间。

几种柴油机转速测量方法对比与转速适配器的实现

柴油机转速是反应柴油机综合性能最重要的指标之一,转速的波动和平稳则直接反应柴油机的工作质量和状态。本文不仅阐述了五种柴油机转速测量方法:喷油管法、振动法、排烟管法、点烟器法、MEMS加速度传感器法,而且论述了MEMS加速度传感器法的转速适配器的总体设计和软硬件实现。该研究设计的转速适配器试验结果表明:MEMS加速度传感器法能够准确的测量柴油机转速,与其他转速测量方法相比,测量精确度更高。

飞机燃油管路安装间隙闪电击穿电压研究

闪电击穿电压是飞机遭遇闪电雷击时会否在燃油箱内产生电火花的重要评判指标。为研究飞机燃油箱内典型燃油管路安装间隙下的闪电击穿电压,搭建了闪电击穿电压测试台架,并采用可调冲击电压发生器模拟出符合标准《SAE ARP5412B》要求的闪电电压波形。实验发现:安装间隙为3 mm时,实验室环境下测得的最小临界耐受击穿电压值为9.0 kV,飞机燃油箱内燃油管路周围部件的种类和燃油管路的安装形式对闪电击穿电压的影响不大,燃油管路的管径大小以及管路表面的油漆层对闪电击穿电压的影响可忽略不计,保持3 mm安装间隙不变,在部件表面涂覆1 mm厚密封胶,耐受击穿电压值从9.9 kV跃增至22.5 kV,安装间隙击穿所需的电压幅值大幅提高。实验结果表明:在燃油管路表面涂覆密封胶是减缓小间隙处发生闪电击穿风险的一种有效措施,可为飞机燃油管路安装间距选取和闪电防护设计提供参考和依据。

高压燃油系统油管接头密封性能研究

为了研究燃油系统油管接头密封性能的影响因素,以某柴油机高压油管接头为研究对象,借助Hypermesh及ANSYS软件建立高压油管接头密封的有限元模型。根据赫兹接触理论及vonMises应力计算,探究不同预紧力、不同轨压作用下高压油管接头密封带宽度及最大等效塑性应变的变化规律。结果表明:密封带宽度、最大等效塑性应变与预紧力呈正相关,且最大等效塑性应变与预紧力变化呈三次方关系;密封带宽度与轨压呈负相关,而轨压对等效塑性应变影响不显著,该研究结果可为高压油管接头的安装设计及管接头预紧力的选择提供理论支撑。

LNG管道内爆炸效应数值仿真分析

LNG作为一种优质的清洁能源,其可通过管道从燃料舱输送到气体燃料发动机,在此过程中管道易发生爆炸类的安全隐患,因此需要对LNG管道内爆炸情况进行数值仿真分析。采用Ansys/Lsdyna开展甲烷爆炸数值仿真分析,分析甲烷在无抑爆和抑爆工况下的爆炸破坏特性,并研究在多种不同比例的爆炸压力下2块挡板应力场、应变场及能量场的分布趋势,得出终端接收的能量与爆腔的爆炸压力呈正相关关系等结论,为后续LNG燃料系统结构安全提供技术参考。

某型航空发动机核心机起动点火性能优化方案研究

在某型发动机核心机试验中,出现起动喷火、点火时间波动、点火时间过长等现象。该文通过对该型核心机起动点火时的影响因素进行分析,找出影响该次试验的关键因素是分配器后的燃油管路填充速度偏慢,点火时燃油喷嘴进口压力偏低,喷嘴在低压差情况下燃油雾化效果差,导致不能在第一时间点着火。结合试验数据与发动机实际附件特性,提出该型核心机的起动点火优化方案,增大起动点火前初始供油流量,延后开始供油与点火时间后,达到优化点火电嘴的工作环境,加快点火速度,减少点火前的燃油泄漏的目的。试验结果表明,优化方案可解决该型核心机在地面台架试验时的起动点火问题。

基于概率有限元法的飞机燃油焊接管路可靠性分析

以相贯焊形式的飞机燃油焊接管路为研究对象,首先,建立了燃油焊接管路各区域的可靠性数学模型,并根据各区域之间的串联关系,推导出管路单元的可靠性数学模型;然后,求解了介质压力和机体变形载荷下的管路单元可靠度;最后,采用有限元-响应面法对管路的几何尺寸和材料参数进行灵敏度分析。结果表明,分支管角度与焊接区域最大应力呈负相关关系,角度越小,应力越高,其主要归因于较小的分支管角度导致焊接区域的应力集中程度更高。此外,焊接管路的焊缝区最大应力主要受热影响区宽度和热影响区泊松比的影响。对提高燃油焊接管路系统的安全性和可靠性具有工程意义。

高压油管漏油问题的分析与研究

在柴油机的燃油供给系统中,高压油管是将喷油泵中的高压燃油输送至喷油器的通道。在柴油机运行过程中,受到柴油机点火间隔、喷油脉宽控制MAP以及喷油泵性能等多种因素的影响,高压油管始终处于脉冲高压的恶劣工作环境中,极易出现各类故障。本文以V型8缸单体泵供油系统柴油机的高压油管为研究对象,采用故障树分析(FTA)的方法,针对整车试验过程中出现的高压油管漏油故障,构建了相应的故障树。从高压油管的设计、生产工艺以及使用等三个方面,系统地分析了高压油管漏油故障的根本原因。通过在高压油管的工艺过程中增加清洗工序、烘干工序以及解剖检查工序,有效地解决了高压油管腐蚀漏油的问题,提升了柴油机的安全性和可靠性。

浅析LNG动力内河拖轮建造检验要点

本文分析了LNG动力内河拖轮建造检验与普通拖轮建造检验的不同点,简述了28米LNG动力内河拖轮的燃料加注系统,燃料围护系统,燃料供应管系,气体探测系统等具体要求,最终确定了LNG动力内河拖轮建造检验的要点。

缸内远后喷与排气管喷油在DPF主动再生过程中的性能对比研究

在一台高压共轨柴油机上,进行了缸内远后喷与排气管喷油在DPF主动再生过程中的性能对比研究。试验结果表明,相同再生热管理水平下,缸内远后喷再生持续时间长,再生油耗及HC泄露偏高。经过再生限油后,缸内远后喷再生过程HC泄露峰值降低约55%,但仍然比排气管喷油再生偏高。研究结果为DPF再生方法及其控制策略的制定及优化提供理论依据。

混合动力车压缩空气管系统的应用

在混合动力车型开发的过程中,为达到节能减排的标准,同时完成车辆运行过程中各工况的要求,混合动力车采用两种动力源。针对采用电力驱动和燃油驱动两种方式的特殊需求,设计了一种用于混合动力商用车压缩空气管系统方案,目的在于采用燃油和纯电模式下,供气系统可以相互转换。当发动机工作时需要发动机自带空压机给制动系统提供空气;切换纯电模式时采用电控空压机给制动系统提供空气。文章详细阐述了混合动力商用车压缩空气管系统主要组成部分、控制原理及在重型商用车上的应用。

加力燃油管路进油管接头复位装置

铰接式装配的加力燃油管路试车后进行分解检查,发现供油管接头下沉,偏离设计位置。燃油总管位置偏离,会直接影响加力供油分布。为避免燃油总管偏离设计状态下带应力复装,设计了一种加力燃油管路进油管接头复位装置。对这一装置的结构和工作原理进行了介绍,对关键技术进行了分析。这一装置可以解决燃油总管进油管接头下沉、安装座卡滞造成的燃油总管无法复位故障,能够对进油管接头进行复位,在复位过程中产生足够的拉力,改变试车过程中加力燃油管路应力造成的变形,恢复原始设计位置。施力过程均匀缓慢,可以避免施力不均匀对加力燃油管路造成的破坏。

以煤气替代天然气的燃料气管网设计优化

以某油田拟用煤气替代天然气为例,对现有的燃料气管网进行核算,通过选取管线的最大流速以及利用Aspen Plus软件模拟计算的方法,确定出现有燃料气管网的设计负荷,并分别对4种煤气替代天然气方案的管线流量及流速进行计算,通过与现有燃料气管网的设计负荷进行对比,确定出最优的煤气替代天然气方案。

关于发动机燃油系统泄漏测试技术的研究

发动机燃油系统泄漏测试是发动机设计的重要技术,是发动机产品生产线的一项关键安全特性工艺,是防止由于发动机燃油泄漏引发火灾风险的重要控制手段。作为发动机生产厂商,需要通过专业设备及合理的工艺来建立燃油系统泄漏测试标准。以发动机燃油系统泄漏测试为研究对象,通过对油轨总成泄漏氦检、高压油管泄漏氦检以及发动机热磨合燃油泄漏嗅探进行分析,明确了发动机燃油系统泄漏测试的关键。

汽轮机抗燃油管开裂原因分析

针对一起汽轮机抗燃油管焊缝处开裂泄漏事件,采用宏观检验、金相检验、化学成分分析、扫描电镜微观形貌分析等方法进行分析,查明开裂为焊缝质量差、承插焊接强度不足以及长时间振动的综合因素所导致,并提出相应措施以避免类似事件再次发生。

燃料电池氢气排气管路堵水的研究

文章以轨道车辆用燃料电池发电装置为研究对象,着重介绍了燃料电池发电原理以及氢气排气阀工作原理,对燃料电池地面调试试验过程中出现的输出电压低于设定值从而导致系统频繁启动失败的问题进行了深入研究。经过故障排查和理论分析,得到系统在小电流工况下频繁启动失败的主要原因是氢气排气管路堵水导致的阳极液态水积聚、离均差偏大触发报警。建立燃料电池氢气排气管路三维模型,并将氢气排气阀出口至空气管路之间的管路抽取出来进行仿真计算分析,仿真结果充分验证了理论分析的正确性,最后从氢气排气管路产水的机理和物理结构层面优化了氢气排气阀的空间布局,深入研究了此类问题的通用解决方法,可为类似的燃料电池系统开发和调试试验提供参考。

采用缸内后喷和排气管喷油的DOC辅助DPF再生技术的研究

为克服传统喷油助燃再生方式存在的火焰难以形成、点火容易丢失和引起二次污染等问题，采用了缸内后喷与排气管喷油相结合的微粒捕集器（DPF）再生系统。利用台架试验研究了缸内后喷对发动机性能的影响。为满足氧化催化器（DOC）工作温度需求，在发动机排气温度250～350％范围内的工况进行试验，得到不同工况下的最佳缸内后喷时刻、喷油量和排气管喷油量，并绘制了相应的MAP图。

国内外聚乙烯燃气管材专用料的发展概况

介绍了国内外聚乙烯(PE)燃气管材专用料的发展情况和主要生产厂家产品的性能,阐述了燃气用埋地PE管材国内标准和国际标准与欧洲标准的差异,并结合国内的研发和生产现状,提出了我国PE燃气管材专用料的发展方向。