G5高速公路避险车道安全性分析

以发生在G5高速公路雅西段避险车道上的一起交通事故为研究内容,分析避险车道存在的安全隐患。利用PC-CRASH的"车轮-松软路面相互作用模型"对事故避险车道安全性进行评价,并与视频记录的过程进行比较,初步验证了模型和方法的可行性。最后对模型的坡度及沉陷深度参数改进后进行仿真,结果表明,货车以120km/h驶入制动床后经历不到100m距离即可停止。

DPF白载体传热特性的试验研究

利用外加热源再生台架,测试了受来流热冲击时柴油机颗粒捕集器(DPF)白载体的内部温度场分布,分析各种因素对栽体最高温度T_(max)、最大升温速率K_(max)、末端温度梯度极值(dT/dy)_(max)的影响规律。研究结果表明:提高来流温度,T_(max)呈线性增大,K_(max)增加不明显,(dT/dy)_(max)也增大,有助于增强载体的传热性能;提高来流流量,T_(max)增加不明显,K_(max)则线性增大,(dT/dy)_(max)略有降低,也有助于增强载体的传热性能;增加载体长度,T_(max)、K_(max)、(dT/dy)_(max)均降低,载体传热性能降低。增加载体孔目数(CPSI),T_(max)和K_(max)增大,(dT/dy)_(max)减小,载体传热性能增强;在载体末端添加热惯性体后,T_(max)和K_(max)基本不变,(dT/dy)_(max)明显减小,对载体的内部温度分布影响不大,但可大幅度降低载体末端内部热应力。

过滤速度对DPF内颗粒沉积特性影响的试验研究

基于柴油机颗粒过滤器(DPF)沉积过程可视化台架,在不同过滤速度下研究颗粒物在DPF载体切片上的堆积密度、颗粒层渗透系数及孔隙率。研究结果表明:在自然堆积状态或过滤速度<0.15m/s时,碳黑的堆积密度分布在90kg/m3左右;当过滤速度<0.15m/s时,ZS1100与DK4A柴油机颗粒物的堆积密度大于碳黑堆积密度,分布在100kg/m3左右;随过滤速度的增大、颗粒粒径减小及SOF含量的增加,颗粒的堆积密度先快速增大,后逐渐趋于稳定值;随颗粒层厚度的增加,过滤压降呈现典型的三阶段变化;随过滤速度的增加,颗粒层渗透系数和孔隙率呈先快速降低,后逐渐趋于稳定值的趋势。

柴油机微粒过滤体内部温度梯度的数值模拟

基于一维非稳态模型,在最优的流量条件下,研究了在无颗粒层时,过滤体参数(孔目数(CPSI)、壁面厚度δw、过滤体长度L、导热系数λ)和再生条件(再生持续期td、最高再生温度Tmax)对过滤体再生时壁面温度梯度(dT/dx)的影响.研究结果表明:随着CPSI的增加,壁面温度梯度极值((dT/dx)max)逐渐增加;壁面厚度δw对温度梯度有显著影响,当δw<0.3 mm时,(dT/dx)max随δw的增大而减小,且变化显著,而当δw≥0.3 mm时,(dT/dx)max随δw的变化趋于平坦;随过滤体长度L的增加,(dT/dx)max显著下降;当λ<1.0 W.(m.K)-1时,(dT/dx)max随λ的增大而减小且变化显著,而当λ≥1.0 W.(m.K)-1时,随λ的增大(dT/dx)max接近于线性减小;随再生持续期td和最高再生温度Tmax的增大,(dT/dx)max逐渐增大.

含水DPF压降特性的试验研究

基于外加热源再生性能测试台架，研究了柴油机颗粒捕集器（dieselparticulatefilter，DPF）含水时运行参数和孔隙结构参数对其压降特性的影响规律。试验结果表明：含水DPF的压降随着含水率的降低均呈保持稳定、迅速降低、缓慢降低三阶段变化，存在压降敏感区域。在含水率较高时，含水率随着时间的增长而迅速降低，此后含水率随着时间增长线性降低。随着来流流量和来流温度的增加，压降敏感区域保持不变，含水率分布在23％～35％。随着载体孔隙率和微孔孔径的增大，压降敏感区域变窄，含水率分布在26％～35％。

轿车内空气温度及甲醛含量的试验研究

对比贴膜车与未贴膜车的内部空气温度,结合浓缩采样法和气相色谱分析方法,研究了车内空气温度随日照时间的变化规律以及采样条件对车内空气中甲醛含量的影响规律。结果表明:车内空气温度的最大值出现在中午1:30左右,前窗处温度最高,试验测得的最高温度可达66.1℃,而驾驶座和后座温度相差不大;当汽车停放时,贴膜车内温度高于未贴膜车内温度;发动机余热及日照对车内甲醛的释放具有重要影响,高温导致甲醛释放加速,汽车前窗处甲醛浓度大于后座上方的甲醛浓度;加装的车内装饰物(如坐垫等)是甲醛的另外一个释放源。

温度对DPF过滤参数影响的试验研究

柴油机颗粒捕集器(DPF)过滤参数研究对其再生时机的判断具有重要意义。基于外加热源再生台架,研究了过滤参数(压降及其与常温数据的比值、渗透率及其与常温数据的比值)随过滤温度的变化规律,同时考虑了流量和孔隙结构参数变化时的影响。结果表明:过滤温度升高,DPF压降及其比值近似线性增长,渗透率及其比值近似线性减小;线性拟合了压降及其比值、渗透率及其比值随温度的变化曲线,比较发现流量和孔隙结构参数对DPF压降和渗透率都具有一定影响,但对比值的影响较小。

多缸柴油机瞬时转速与各缸一致性分析

为使ECU通过提取瞬时转速完成发动机各缸一致性控制,提出每隔30℃A提取一个发动机瞬时转速,并以DK4A多缸柴油机为试验平台,测量发动机在1 600 r/min稳态工况下,不同负荷下常用的每隔6℃A和提出的每隔30℃A的瞬时转速。每隔30℃A得到的瞬时转速曲线能很好地表征瞬时转速的波动性,提取曲线上的特征参数,得到各缸一致性和每隔6℃A结论基本一致,说明每隔30℃A提取稳态工况下瞬时转速也能准确判断各缸一致性,节约ECU的运算资源。

关键参数对直喷式天然气发动机喷雾动态特性的影响研究

直喷式天然气发动机缸内喷雾发展和动态混合历程是实现高效清洁燃烧的关键。基于定容燃烧弹可视化纹影试验系统,分析了缸内温度、缸内压力、喷射压力等参数对直喷式天然气发动机喷雾动态特性的影响规律。结果表明:缸内压力和喷射压力对天然气喷雾发展历程产生显著影响,随着缸内压力变大,喷雾贯穿速度相对变慢,喷雾扩散锥角变大;喷射压力越大,喷雾贯穿速度越快,喷雾扩散锥角越大。缸内温度对喷雾发展影响相对较小。

预混点燃式天然气发动机燃烧过程CFD研究(一)

采用AVL三维CFD软件FIRE对一台预混点燃式天然气发动机的燃烧过程进行了CFD研究。通过模拟仿真得到了发动机缸内气体的压力场、流场、温度场及湍动能等信息,并详细分析了压缩及燃烧过程气体的流动、温度的分布以及湍动能对火焰传播的影响。在此基础上对点火提前角、燃空当量比对燃烧过程的影响进行了模拟研究,为该天然气发动机燃烧过程的设计优化提供了理论性指导。

预混点燃式天然气发动机燃烧过程CFD研究(二)

采用AVL三维CFD软件FIRE对一台预混点燃式天然气发动机的燃烧过程进行了CFD研究。通过模拟仿真得到了发动机缸内气体的压力场、流场、温度场及湍动能等信息,并详细分析了压缩及燃烧过程气体的流动、温度的分布以及湍动能对火焰传播的影响。在此基础上对点火提前角、燃空当量比对燃烧过程的影响进行了模拟研究,为该天然气发动机燃烧过程的设计优化提供了理论性指导。

PPS滤布对柴油机排放PM的过滤效率

基于柴油机实验台架和颗粒捕集装置,采用聚苯硫醚(PPS)针刺毡滤布过滤柴油机排放的颗粒物(PM)。利用称重法,以Whatman玻璃纤维滤纸为对比滤纸,间接测试了3种PPS滤布的过滤效率;同时实验探索了表面涂覆聚四氟乙烯的PPS滤布的深床过滤时间。实验结果表明,3种滤布在180℃的加热条件下将出现颜色和形态的变化;3种滤布在深床过滤期对PM的平均过滤效率分别为78.8%、76.9%和83.7%;表面涂覆聚四氟乙烯的PPS滤布的深床过滤时间为15~20 min,此后其过滤效率可接近100%。

柴油机微粒中可溶性有机成分的真空干燥条件

柴油机碳烟颗粒(PM)中可溶性有机组分(SOF)含量是其重要的特性参数,而真空干燥法可方便、高效、可靠地分析颗粒SOF含量,对其干燥条件的探索具有重要的研究意义和应用价值。首先采用模拟的柴油机颗粒,分析不同的干燥条件对模拟SOF(柴油、润滑油)挥发率的影响规律,得出模拟的SOF分析的最佳干燥条件;在此基础上,探索了真实柴油机颗粒SOF分析的最佳干燥条件为:干燥温度220℃、干燥时间3 h、真空度98 kPa,得知SOF组分干燥的难易程度介于柴油和润滑油之间;同时,根据此干燥条件,分析了排气管末端采集的真实碳烟颗粒的SOF含量特性。