某型电源车车舱通风散热性能优化研究

建立某型电源车车舱三维CFD模型,选取Realizable k-ε湍流模型,对电源车车舱内空气流场和温度场进行仿真计算,分析车舱的通风散热情况,发现了柴油发电机组和消声器散热存在的问题,并通过在机组舱后壁设计一个轴流风机对散热结构进行了改进。针对改进后的模型进行通风散热仿真分析,发现柴油发电机组和消声器表面温度明显下降。对车舱内温度进行实测,将测试结果与仿真计算结果进行对比分析,结果表明,增加轴流风机后车舱内通风散热效果明显改善。

静音型电源车车载发电机组散热分析及试验研究

针对静音型电源车车舱内空气流动及传热的特点,建立了车舱内部计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真模型。采用稳态不可压紊流模型和标准kε模型,对车舱内柴油发电机组及两级消声器的温度分布情况进行了仿真计算,并利用环境模拟试验对仿真计算结果进行了验证,计算值与实测值比较吻合。计算与试验结果表明,当环境温度不高于45℃时,电源车车舱通风散热结构能满足发电机组和消声器的散热要求。

50kW静音型电源车车厢降噪设计与试验分析

针对50 kW电源车噪声较高的问题,测量并分析了车厢内柴油发电机组的噪声频谱特性,将电源车车厢结构设计成了由操作舱、机组舱和消声舱组成的封闭式三舱结构.通过设计进排气消声器对进排气噪声进行控制.车厢各舱内壁设计了吸声隔声结构来控制各舱内噪声.消声舱内设计了三角形吸声立柱对机组舱传出的风扇噪声、振动噪声和其他各类噪声消声.通过试验测试发现,柴油发电机组安装于静音型电源车车厢后,噪声下降了25～ 30 dB,使得整车噪声＜75 dB.所设计噪声控制方案可以满足电源车噪声控制的要求.

湍流模型对电源车车舱内流场及散热的影响

针对某静音型电源车车舱结构及其通风散热特点,建立了车舱内部计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真模型,通过设置各类解析条件,分别利用Standardk-ε,Realizablek-ε,Standardk-ω和SSTk-ω四种湍流模型仿真模拟了车舱内流场和车载柴油发电机组的温度场,并分别测试了两条垂直线的风速对流场仿真结果进行了评价,测试了柴油发电机组和消声器不同测点的温度值,分析了散热的仿真精度。结果表明:k-ε模型的数值模拟结果比k-ω模型更加贴近实测结果,表明Realizablek-ε模型的仿真精度最高,适合静音型电源车车舱结构。

某静音型电源车通风系统设计与散热分析

针对静音型电源车通风散热要求,计算了车舱内柴油发电机组的散热量和整车通风量,根据通风量的大小对电源车通风散热结构进行了设计,包括进、排风口的大小、位置以及进、排风方式,并利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对通风散热效果进行了仿真计算,分析了车舱内流场和柴油发电机组的温度场分布。结果表明,所使用的计算和设计方法是合理的,车舱的通风散热能够满足要求。

基于Kriging代理模型电源车散热性能优化

针对电源车车厢内柴油发电机组局部散热效果不好的问题,使用基于近似代理模型的数值分析方法对车厢隔板上轴流风机的位置进行了优化,得到车厢内散热效果最好时隔板上轴流风机的位置,并通过CFD仿真计算对利用近似代理模型计算得到的结果进行了验证,可以发现,增加轴流风机后车厢内柴油发电机组局部过热的情况得到有效控制,车厢内发热部件的总热流通量增加了5.37%。

四边简支条件下正交各向异性蜂窝夹层板的固有特性分析

以四边简支正交各向异性矩形蜂窝夹层板为研究对象,应用Reissner-Mindlin夹层板剪切理论,在考虑横向剪切变形的基础上,给出一种将夹层板弯曲控制方程组化为仅含一个位移函数的单一方程的方法,从而获得四边简支条件下矩形蜂窝夹层板弯曲振动固有频率的精确解,理论计算与数值和实验结果一致,从而验证了该方法的合理性;在此基础上研究面板、芯层的各项结构和材料设计参数对夹层板其固有频率的影响,并对各设计参数对夹层板固有频率的调控机理进行分析。研究结果对蜂窝夹层板的结构设计和工程应用具有指导意义。

波瓣帽罩结构和脊线对混合排气系统性能影响

为了明确波瓣帽罩结构和不同脊线形状对混合排气系统气动热力性能的影响,采用基于Navier-Stokes方程组的三维数值模拟方法对含帽罩结构以及脊线发生变化的4个波瓣混合器模型进行了定量研究,并将研究结果同原始波瓣混合器模型进行了对比。结果表明,帽罩结构能改善波瓣周围的流场,减小由于扩张角过大所导致的边界层分离,从而缩小流动损失;波瓣脊线形状的改变虽然能改变波瓣混合器附近的流场,从而减小流动损失,提高总压回复系数,但与此同时,脊线的改变也会影响主、次流间的混合,降低热混合效率。同原型相比,改变波瓣脊线加入帽罩结构后,研究的波瓣混合器总压恢复系数的最大增幅为1%,而热混合效率的最大降幅却为11%。

基于DTC的异步电机三相六开关容错控制策略

基于DTC的三相四开关逆变器容错控制策略只能解决单管故障问题,且具有转矩脉动大的缺点。在深入分析三相四开关和六开关逆变器电压矢量特点的基础上,充分挖掘正常开关管的潜能,在不改变逆变器拓扑结构和开关管数量的前提下,重构了单管故障状态下的电压矢量扇区和开关表,提出了一种在故障状态下的三相六开关容错控制策略,可形成六个电压矢量和一个零电压矢量,较三相四开关容错控制策略仅可提供四个电压矢量有明显改善。在此基础上,分析了三相六开关可能出现的连锁故障现象,并提出了相应的容错控制策略。仿真结果表明,所提出的三相六开关容错控制策略可有效降低转矩脉动,并可处理大部分开关管连锁故障的情况,具有更大的优越性。

定子双绕组风力感应发电机优化设计方法

结合定子双绕组感应发电机(DWIG)在风力发电场合的运行特点,建立了风力DWIG的优化设计模型,提出了相应的优化目标、优化变量及约束条件。针对粒子群优化算法早熟收敛的问题,提出了一种具有向成功和失败双重学习能力的遗传-粒子群综合算法(GPSMA)。在此基础上,分别以转速范围内的控制绕组电流及额定效率为优化目标,利用GPSMA对一台18.5 k W的DWIG进行了优化设计,并对2套优化方案进行了分析。结果表明,优化之后的样机的控制绕组电流最大值下降了62.7%或额定效率提高了0.94%,说明GPSMA有助于DWIG优化设计。

基于新型混合储能结构的独立光伏发电系统

针对独立光伏发电系统特殊的工作情况,提出一种基于新型双向Buck变换器的有源式混合储能方案。建立系统模型,给出系统能量管理和控制策略。仿真和实验结果表明:所提出的混合储能方案能充分发挥超级电容器的优势,有效改善蓄电池的工作状态,延长其使用寿命,特别适合于负载功率脉动频繁的独立光伏发电系统。

蜂窝夹层板封闭声腔的结构-声耦合特性分析

对弹性板封闭声腔的结构-声耦合机制、耦合特性、影响耦合程度的系统参数及其对系统固有频率的影响进行了深入的理论分析,并对耦合系统固有频率进行了估计,通过与已有文献结果的比较对所提出的分析模型和计算方法进行了验证,在此基础上分析了夹层板结构参数对腔内声压响应的影响。结果表明:在满足结构质量和第一阶固有频率约束的前提下,适当增大面板厚度和芯层厚度有利于降低腔内声压响应。

定子双绕组风力感应发电机的运行特性分析

为了深入研究应用于风力发电系统的定子双绕组感应发电机(dual stator-winding induction generator,DWIG)运行特性,从等效电路和相量图出发,分析了DWIG在转速和负载变化情况下的运行机理及特点,推导了不同负载下控制绕组电流的计算方法。在此基础上,针对额定转速和变转速2种运行工况,对1台18.5kW带感性负载的DWIG样机运行特性进行了详细分析。结果表明:控制绕组可对励磁无功功率进行调节实现空载建压,控制绕组电流和转差率随负载电流的增加而增大,效率随负载电流的增加先增大后减小,在变转速情况下控制绕能进行无功功率调节实现恒压输出。理论分析与仿真结果一致证明了研究结果的正确性。

潜热型低熔点液态金属功能热流体的制备及热物理特性研究

为获得具有高效传热能力的散热工质,结合液态金属导热系数高,潜热型功能热流体表观比热大的优点,对正二十烷-蜜胺树脂微胶囊表面进行化学镀铜改性,再掺入低熔点液态镓中进行机械搅拌和超声振动,形成均匀稳定的相变微胶囊(Microencapsulated phase change material,MEPCM)-低熔点液态金属(Liquid metal,LM)悬浮液并进行形貌表征和热物理特性测试。结果表明,镀铜MEPCM的铜镀层包覆均匀,无Cu2O存在;镀铜MEPCM以及MEPCM悬浮液的相变区间相对于MEPCM未发生变化;悬浮液的潜热随微胶囊体积分数的增加而增大,体积分数为20%时悬浮液的表观比热可达单相镓的3.03倍,导热系数为单相镓的73%;悬浮液黏度随体积分数的增加而增大,随温度的升高而降低,体积分数小于20%时MEPCM-LM悬浮液仍可被近似看作是均匀的牛顿流体。

一种具有导向机构的谐振型SAW压力传感器

设计了一种基于声表面波谐振器的压力传感器，其敏感单元采用声表面波器件制成的简支梁结构，采取集中载荷在叉指换能器背部施力的方式。为保证压力传导方向的一致性，设计并制作了双平行四簧片导向机构，并利用ANSYS软件对其进行了仿真验证。最后进行了力学加载实验，发现该压力传感器具有极高的灵敏度，而且重复性误差、迟滞性误差较小。实验结果为声表面波压力传感器的结构设计提供了有益参考。

静音型柴油发电机组水冷化技术

针对静音型柴油发电机组的设计要求,系统地分析了国外静音型柴油发电机组的应用现状和技术发展,分析了水冷式消声器的关键技术以及需要突破的技术瓶颈。

小型柴油发电机组高原环境适应性研究

针对小型柴油发电机组在高海拔地区所面临的启动困难、功率下降等问题,详细分析了高原气候环境特点对发电机组性能的影响,提出了改善机组高原环境适应性的可行性措施。

基于VI的无线无源SAW压力传感系统

提出了一种基于虚拟仪器的无线无源SAW压力传感系统，利用计算机通过数字信号处理的方法来实现激励信号的产生、传感信号的检测与估计。分析了其基本组成、工作流程与信号检测原理，并搭建实验系统进行了验证，发现其在5m处的测量结果与传统的有线测量结果高度吻合。实验结果为声表面波传感器的无线无源测量方案提供了有益参考。

隔声罩直管进气消声器的仿真研究

针对静音型柴油发电机组隔声罩中直管式进气消声器设计的需求,本文利用Virtual-Lab仿真软件,进行了该消声器的声学建模与仿真,得到了静音型柴油发电机组隔声罩的进气消声器的声压分布云图和传递损失曲线图;分析了消声器的管长、管径及穿孔率等结构参数变化对消声效果的影响。

某微型电动汽车增程器隔声罩通风散热结构设计

针对微型电动汽车增程器运行噪声过大的问题,设计了一款隔声罩并建立增程器隔声罩CFD模型,同时采用Realizable k-ε湍流模型,对隔声罩内的流场和温度场进行仿真分析,考察隔声罩结构的合理性以及优缺点,可为优化隔声罩结构设计提供技术支持。