采用广义混合最大相关熵准则扩展卡尔曼滤波算法的锂离子电池荷电状态估计

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作者 巫春玲 赵玉冰 +3 位作者 耿莉敏 徐先峰 王溢波 陈昊 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期159-169,共11页

为了解决非高斯噪声环境下荷电状态(SOC)估计不准确以及鲁棒性差等问题,提出一种基于广义混合最大相关熵准则的扩展卡尔曼滤波(GMMCC-EKF)算法。该算法利用两个广义高斯函数构成的核函数得到广义混合熵,继承了广义高斯核的灵活性,并通... 为了解决非高斯噪声环境下荷电状态(SOC)估计不准确以及鲁棒性差等问题,提出一种基于广义混合最大相关熵准则的扩展卡尔曼滤波(GMMCC-EKF)算法。该算法利用两个广义高斯函数构成的核函数得到广义混合熵,继承了广义高斯核的灵活性,并通过统计线性化技术将状态误差和测量误差统一纳入代价函数,进而通过固定点迭代法获得非线性方程的最优估计,然后将广义混合最大相关熵准则与扩展卡尔曼滤波相结合,增强在非高斯噪声环境下的稳定性,提高对复杂数据处理的准确性。为了验证算法有效性,分别选用两种不同类型的锂离子电池,在动态应力测试(DST)工况及多种环境温度(10、25和40℃)的新欧洲驾驶循环(NEDC)工况下对电池进行SOC估计。实验结果表明,在25℃且均匀混合噪声环境下,对于1号电池,GMMCC-EKF算法的估计精度相对于扩展卡尔曼滤波算法(EKF)和传统最大相关熵扩展卡尔曼滤波算法(MCC-EKF)分别提高了90.1%和83.9%;对于2号电池,估计精度分别提高了72.4%和47.4%,并且在10、40℃环境下该算法仍展现出最优性能。对1号、2号电池在25℃且拉普拉斯混合噪声环境下进行SOC估计,GMMCC-EKF算法相对于其他两种算法的估计精度也有显著提高。在给定初始值错误的情况下,GMMCC-EKF算法能够快速地收敛到真实值。所提算法具有较高的估计精度、良好的适应性和鲁棒性,可为非高斯噪声环境下的SOC估计提供有效解决方案。 展开更多

关键词 荷电状态估计 广义混合最大相关熵准则 扩展卡尔曼滤波 非高斯噪声

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基于白鹭群优化高斯过程回归的锂电池SOH估计方法

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作者 巫春玲 王立顶 +3 位作者 卢勇 耿莉敏 陈昊 孟锦豪 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第6期2498-2511,共14页

锂离子电池健康状态估计直接影响锂电池系统的安全性与可靠性,是电池管理系统中的一项重要功能。针对现有数据驱动的SOH估计方法中存在的缺乏不确定性表达、训练数据与测试数据未完全解耦等问题,本工作提出了一种基于白鹭群优化与高斯... 锂离子电池健康状态估计直接影响锂电池系统的安全性与可靠性,是电池管理系统中的一项重要功能。针对现有数据驱动的SOH估计方法中存在的缺乏不确定性表达、训练数据与测试数据未完全解耦等问题,本工作提出了一种基于白鹭群优化与高斯过程回归相结合的SOH估计方法。首先,从同类电池的充电电压、电流及弛豫电压信息中提取与电池老化相关的健康特征,并通过Pearson相关分析法筛选出与电池容量相关性高的健康特征。随后,采用平方指数核函数的高斯过程回归模型进行SOH估计,采用白鹭群优化算法优化GPR模型中超参数。最后,选取同济大学数据集中的NCA和NCM两类电池数据进行实验,验证所提模型的准确性与鲁棒性。实验结果表明,所提方法能够有效提高SOH估计的精度与可靠性。对于所测电池类型中,SOH估计误差的最大RMSE和MAE分别为0.0028和0.22%,相较于传统的GPR模型,误差指标分别降低了58.82%和57.69%。此外,该方法还能够实现SOH区间精准估计,避免高估电池SOH造成的安全问题。 展开更多

关键词 锂电池 健康状态 白鹭群优化算法 高斯过程回归 区间估计

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采用全局健康因子和残差模型的锂离子电池健康状态估计 被引量：1

3

作者 胡循泉 耿莉敏 +5 位作者 舒俊豪 张文博 巫春玲 尉小龙 黄东 陈昊 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期105-117,共13页

为准确估计锂离子电池的健康状态(SOH),提出了一种卷积神经网络-残差网络-双向门控循环单元-注意力机制(CNN-Residual-BiGRU-Attention)模型和微调估计方法。首先,采用分段近似聚合算法对电池容量增量和恒流充电曲线进行降维,构建全局... 为准确估计锂离子电池的健康状态(SOH),提出了一种卷积神经网络-残差网络-双向门控循环单元-注意力机制(CNN-Residual-BiGRU-Attention)模型和微调估计方法。首先,采用分段近似聚合算法对电池容量增量和恒流充电曲线进行降维,构建全局健康因子;接着,利用卷积神经网络提取全局健康因子时序特征,通过注意力机制突出强相关特征,并引入残差网络保持信息完整性;最后,通过改进人工蜂群算法对模型超参数寻优,提升模型SOH估计精度。采用美国国家航空航天局和牛津大学锂离子电池数据集进行精度验证,结果表明:利用提出的微调估计方法,即使精度较差的卷积神经-长短期记忆模型,SOH估计结果的平均绝对误差e_( MAE)、平均绝对百分比误差e_( MAPE)和均方根误差e RMSE也均在2%以内;相较于卷积神经网络-双向门控循环单元-注意力机制模型,采用CNN-Residual-BiGRU-Attention模型对训练集比例为30%的同一电池SOH进行估计,得到的e_( MAE)、e_( MAPE)和e RMSE分别降低了41.86%、44.35%、42.11%;对训练集比例为40%的同类电池SOH进行估计,得到的e_( MAE)、e_( MAPE)和e RMSE分别降低了45.51%、45.93%、40.10%。该研究结果可为低比例训练集条件下准确估计锂离子电池的SOH提供理论参考。 展开更多

关键词 锂离子电池 健康状态估计 全局健康因子 改进人工蜂群算法 残差 双向门控循环单元

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质子交换膜燃料电池Fe-N-C催化剂活性位点润湿性、黏附性及三相界面传质研究

4

作者 黄东 耿莉敏 吕强 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第10期148-159,共12页

为考察质子交换膜燃料电池非贵金属催化剂Fe-N-C构成的阴极催化层三相界面稳定性和传质性能,以沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)为前驱体,引入氧化石墨烯,在800~1200℃温度范围内采用热合成方法制备了一系列Fe-N-C催化剂,通过电化学测试... 为考察质子交换膜燃料电池非贵金属催化剂Fe-N-C构成的阴极催化层三相界面稳定性和传质性能,以沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)为前驱体,引入氧化石墨烯,在800~1200℃温度范围内采用热合成方法制备了一系列Fe-N-C催化剂,通过电化学测试和形貌表征,筛选出氧还原反应催化活性最佳的组别,并分析了其代表性活性位点Fe_(3)N。通过分子动力学模拟,探究了包含Fe_(3)N的阴极催化层三相界面内部传质过程以及决定该结构稳定性的活性位点表面润湿能力及其与离聚物间黏附性。研究结果表明:1000℃热解获得的Fe-N-C-1000催化剂具有最佳催化活性,其极限电流密度为5.18 mA/cm^(2),半波电位为0.86 mV,反应以4电子途径进行;Fe-N-C-1000继承了ZIF-8的十二面体结构,且存在大量孔径约3.9 nm的介孔,其代表性活性位点为Fe_(3)N;在298、358 K下,Fe_(3)N活性位点表面呈现良好亲水性,无论平整表面或纳米颗粒结构,Fe_(3)N和Nafion离聚物间的黏附性均强于Pt;在包含Fe_(3)N的三相界面中,H_(3)O+和O_(2)的扩散系数显著高于Pt/C催化剂三相界面;Fe_(3)N纳米颗粒对H_(3)O+和O_(2)也具有更强吸附能力。该研究结果可为Fe-N-C催化剂活性位点筛选和分子尺度性能评估提供参考。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 Fe-N-C催化剂 氧还原反应 分子动力学模拟 三相界面 黏附性 扩散系数

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微孔间距和孔径对PEMFC气体扩散层表面液滴流动传输特性的影响 被引量：1

5

作者 余宾宴 马建 +2 位作者 陈轶嵩 耿莉敏 王茜 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1025-1033,共9页

质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是最具潜力的新能源汽车动力装置之一,其性能受到气体扩散层(GDL)表面液滴的形成及动态传输特性的影响。本文以格子Boltzmann方法(LBM)的伪势模型为基础,对液滴从GDL表面浮现、生长和脱落等动态过程进... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是最具潜力的新能源汽车动力装置之一,其性能受到气体扩散层(GDL)表面液滴的形成及动态传输特性的影响。本文以格子Boltzmann方法(LBM)的伪势模型为基础,对液滴从GDL表面浮现、生长和脱落等动态过程进行了仿真模拟,详细分析了微孔间距和孔径对气体扩散层表面液滴动态特性以及流道内压降的影响。研究结果表明在双进水孔的情况下,两个微孔小于某一个微孔间距时,两个液滴会发生融合,融合后的液滴会增大气流通道内的压降,缩短液滴排出的时间,当两个微孔孔距足够大时,两个液滴之间几乎没有相互影响,液滴排除时间相等,且流道内压降随着微孔间距的增加而降低。不同孔径的液滴在GDL表面的运动主要受气体作用剪切力的影响,与下游孔径大于上游孔径液滴的运动周期相比,上游孔径比下游孔径大时,液滴的运动周期更短。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 气体扩散层 格子BOLTZMANN方法 伪势模型

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采用格拉姆角场-卷积神经网络-时序卷积网络混合模型的锂离子电池健康状态估计 被引量：3

6

作者 赵扬 耿莉敏 +5 位作者 胡循泉 胡兵 巫春玲 张文博 山世玉 陈昊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期27-38,共12页

针对现有电池健康状态(SOH)估计存在估计精度低、时序特征捕捉不足的问题,提出了一种格拉姆角场-卷积神经网络-时序卷积网络(GAF-CNN-TCN)混合模型。利用GAF算法将不同长度的容量增量(IC)曲线转换成图像数据,并采用卷积神经网络从中提... 针对现有电池健康状态(SOH)估计存在估计精度低、时序特征捕捉不足的问题,提出了一种格拉姆角场-卷积神经网络-时序卷积网络(GAF-CNN-TCN)混合模型。利用GAF算法将不同长度的容量增量(IC)曲线转换成图像数据,并采用卷积神经网络从中提取特征;提出一种特征融合网络,将二维卷积神经网络从图像中提取的图片特征与一维卷积神经网络从IC序列中提取的时序特征进行融合;将提取的综合特征输入时序卷积网络模型中进行训练,实现了SOH的准确估计。利用美国国家航空航天局和牛津大学的锂离子电池数据集进行模型验证,结果表明:相较于长短期记忆(LSTM)模型,GAF-CNN-TCN混合模型输出的SOH与真实SOH之间的平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)分别降低了85.65%、86.12%、84.0%;相较于CNN-LSTM模型,所提模型的MAE、MAPE和RMSE分别降低了83.24%、83.75%、82.27%;相较于TCN模型,所提模型的MAE、MAPE和RMSE分别降低了76.92%、77.19%、76.01%。 展开更多

关键词 锂离子电池 电池健康状态 格拉姆角场 卷积神经网络 时序卷积网络

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燃料物理性质差异对柴油机喷雾特性的影响 被引量：6

7

作者 耿莉敏 汪月英 +3 位作者 王城 程清波 邱坤 曹建明 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期14-18,共5页

生物柴油与柴油物理性质上的差异会影响到发动机的喷雾特性,采用大豆毛油为原料制成的生物柴油与柴油配成不同掺混比的混合燃料,测定其密度、运动黏度、表面张力和馏程等理化特性指标;采用高速摄像机和马尔文粒度分析仪在大气环境中测... 生物柴油与柴油物理性质上的差异会影响到发动机的喷雾特性,采用大豆毛油为原料制成的生物柴油与柴油配成不同掺混比的混合燃料,测定其密度、运动黏度、表面张力和馏程等理化特性指标;采用高速摄像机和马尔文粒度分析仪在大气环境中测定生物柴油和柴油的喷雾特性.结果表明:生物柴油的密度、运动黏度、表面张力和馏出温度高于柴油;生物柴油出喷嘴后不同时刻的喷雾锥角小于柴油,而贯穿距离大于柴油;与柴油相比,生物柴油的索特平均直径和特征直径增大,雾化油滴的尺寸体积分布曲线和累计体积分布曲线向大颗粒方向偏移,说明生物柴油的雾化质量比柴油差. 展开更多

关键词 生物柴油 柴油 物理性质 喷雾特性

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直喷式柴油机燃用生物柴油的试验研究 被引量：3

8

作者 耿莉敏 边耀璋 +2 位作者 张春化 陈昊 宋建桐 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2007年第4期105-108,共4页

生物柴油是一种清洁、可再生的代用燃料.在一台四缸增压直喷式柴油机上进行生物柴油与0#柴油的性能对比试验.在不同转速和负荷下测定生物柴油与0#柴油的动力性、经济性和排放特性.试验结果表明:与燃用0#柴油相比,燃用生物柴油时发动机... 生物柴油是一种清洁、可再生的代用燃料.在一台四缸增压直喷式柴油机上进行生物柴油与0#柴油的性能对比试验.在不同转速和负荷下测定生物柴油与0#柴油的动力性、经济性和排放特性.试验结果表明:与燃用0#柴油相比,燃用生物柴油时发动机的动力性提高,有效能耗率降低,HC和碳烟排放大幅度下降,NOX排放增加,CO排放在中低转速时有所增大. 展开更多

关键词 内燃机 直喷式柴油机 生物柴油 排放特性

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生物质混合燃料在柴油机喷嘴内流动特性模拟 被引量：4

9

作者 耿莉敏 王城 +1 位作者 魏有涛 李琪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第21期70-77,共8页

为了研究燃料物性差异对喷孔内流动特性的影响,通过GAMBIT软件建立三维喷嘴模型,利用FLUENT软件采用混合多相流模型,对柴油、生物柴油、生物柴油/乙醇混合燃料的喷孔内压强分布、速度分布和空化程度进行仿真分析。结果表明:燃油在压力... 为了研究燃料物性差异对喷孔内流动特性的影响,通过GAMBIT软件建立三维喷嘴模型,利用FLUENT软件采用混合多相流模型,对柴油、生物柴油、生物柴油/乙醇混合燃料的喷孔内压强分布、速度分布和空化程度进行仿真分析。结果表明:燃油在压力室与喷孔入口衔接处压强迅速下降,进入喷孔后压强趋于稳定,在喷孔出口处压强略有上升;生物柴油的压强降幅最大,在喷孔不同截面处,与柴油相比生物柴油的压强平均下降了23.91%;生物柴油/乙醇混合燃料与柴油的压强降幅差别不大。燃油流速在喷孔入口处迅速增加,进入喷孔后增速放缓,在喷孔出口处燃油流速略有下降;在喷孔径向方向,由于壁面黏滞力作用导致速度从中心轴线向外围呈递减趋势;在喷孔不同截面处柴油的流速最快,其在喷嘴出口处的流速为229.8 m/s;生物柴油/乙醇混合燃料在喷嘴出口处的流速为223.1 m/s;生物柴油的流速最小,其在喷嘴出口处的流速为214.9 m/s。空穴现象首先发生在喷孔入口拐角处,随后向喷孔出口发展,并逐渐减弱。喷孔不同截面处,柴油的气相体积分数最大,生物柴油的气相体积分数最小,其气相体积分数比柴油平均下降了11.1%,与柴油相比生物柴油的空化程度较弱;生物柴油/乙醇混合燃料的气相体积分数与柴油差别不大,仅降低了1.8%,在生物柴油中添加乙醇能够降低燃料的密度、粘度和表面张力,改善燃料在喷孔内的流动特性,促进空化产生,喷孔内的空化现象能够为圆射流喷雾提供初始扰动,促进燃油雾化。该研究可为生物柴油/乙醇混合燃料流通特性研究提供理论支持。 展开更多

关键词 生物燃料 乙醇 模拟 混合燃料 喷嘴内空穴流动

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发动机燃用生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的性能试验 被引量：4

10

作者 耿莉敏 李士杰 +2 位作者 李慧梅 陈阳 程清波 《车用发动机》 北大核心 2018年第2期35-40,共6页

为了降低柴油机燃用中等比例生物柴油-柴油混合燃料的污染物排放,在1 400r/min和2 000r/min不同负荷条件下,首先对比分析了发动机燃用生物柴油-柴油混合燃料与纯柴油的性能差异,然后在中等比例的生物柴油-柴油混合燃料中分别掺混10%和2... 为了降低柴油机燃用中等比例生物柴油-柴油混合燃料的污染物排放,在1 400r/min和2 000r/min不同负荷条件下,首先对比分析了发动机燃用生物柴油-柴油混合燃料与纯柴油的性能差异,然后在中等比例的生物柴油-柴油混合燃料中分别掺混10%和20%(体积比)的无水乙醇,测定了乙醇掺混比对发动机经济性、动力性和排放特性的影响。结果表明:与纯柴油相比,生物柴油-柴油混合燃料的有效燃油消耗率上升,动力性略有下降,炭烟排放降低,而NO_x排放升高。随着乙醇掺混比的增大,生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的有效燃油消耗率升高,小负荷时受乙醇汽化潜热的影响导致有效热效率下降,中等负荷时乙醇对有效热效率的影响不大,而大负荷时乙醇的高含氧量能够提高发动机的有效热效率。1 400r/min和2 000r/min全负荷条件下,发动机的最大功率随乙醇掺混比的增大而下降。在不同负荷条件下,随着生物柴油-柴油-乙醇混合燃料中乙醇掺混比的增大,发动机的炭烟、NO_x和CO排放逐渐降低,小负荷时乙醇的高汽化潜热导致HC排放明显升高。 展开更多

关键词 柴油机 生物柴油 乙醇 混合燃料 经济性 排放特性

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电控高压共轨柴油机燃用生物柴油-柴油混合燃料的燃烧特性 被引量：2

11

作者 耿莉敏 程清波 +2 位作者 陈阳 陈旭博 李慧梅 《车用发动机》 北大核心 2017年第5期88-92,共5页

针对1台6缸增压中冷电控高压共轨柴油机,在不改变原柴油机结构和喷油参数的条件下,研究了生物柴油的掺混比例对发动机燃烧特性的影响。结果表明:小负荷时发动机有预喷射,随着生物柴油掺混比的增大,生物柴油-柴油混合燃料的滞燃期缩短、... 针对1台6缸增压中冷电控高压共轨柴油机,在不改变原柴油机结构和喷油参数的条件下,研究了生物柴油的掺混比例对发动机燃烧特性的影响。结果表明:小负荷时发动机有预喷射,随着生物柴油掺混比的增大,生物柴油-柴油混合燃料的滞燃期缩短、缸内最高燃烧压力下降,预喷阶段压力升高率峰值和瞬时燃烧放热率峰值减小,且对应的相位提前;主喷阶段压力升高率峰值和瞬时燃烧放热率峰值增大,且对应的相位后移。随着负荷的增大,发动机喷油策略改为单次喷射,随着生物柴油掺混比的增大,缸内最高燃烧压力下降,燃烧持续期缩短,压力升高率峰值略有增大,瞬时燃烧放热率峰值逐渐减小且对应的相位前移。两种不同负荷条件下,随着生物柴油掺混比的增大,混合燃料的指示热效率逐渐下降。 展开更多

关键词 柴油机 燃烧特性 生物柴油

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柴油—生物柴油混合燃料喷雾特性试验研究 被引量：16

12

作者 曹建明 王磊 +6 位作者 陈志伟 张秋霞 庄严 蔡恒恩 耿莉敏 边耀璋 陈昊 《车用发动机》 北大核心 2008年第1期32-35,40,共5页

采用高分辨率数码照相机对柴油与柴油—生物柴油混合燃料喷雾特性进行了对比研究。结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,燃料黏度增大,喷雾锥角变小,Sauter平均直径增大。与MB24相比,柴油的相对尺寸范围和发散边界较大,因此其Sauter平均... 采用高分辨率数码照相机对柴油与柴油—生物柴油混合燃料喷雾特性进行了对比研究。结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,燃料黏度增大,喷雾锥角变小,Sauter平均直径增大。与MB24相比,柴油的相对尺寸范围和发散边界较大,因此其Sauter平均直径比MB24混合燃料的略大。由于乙醇的稀释作用,改制油MB24的Sauter平均直径最小,雾化质量明显改善。从喷雾液滴尺寸的数目分布可以看出,所有燃料的曲线峰值均位于14μm处,小颗粒液滴较多。随着生物柴油掺混比的增大,曲线峰值下降,下降趋势均匀平缓,说明燃料黏度的增大将使雾化油滴的尺寸分布渐趋均匀。从液滴尺寸的累积体积分布可以看出,随着生物柴油掺混比的增大,达到某一累积体积的油滴直径增大,说明大颗粒油滴增多。 展开更多

关键词 柴油 生物柴油 混合燃料 喷雾 质量评价 对比试验

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掺氢对二甲醚预混层流燃烧特性的影响 被引量：3

13

作者 陈朝阳 耿莉敏 +2 位作者 巩静 汤成龙 张春化 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期122-126,共5页

利用定容燃烧弹试验和化学反应动力学数值模拟相结合的方法,研究了不同氢气掺混比下的二甲醚-氢气-空气预混层流火焰特性,分析了氢气掺混量(掺氢比)对二甲醚预混层流燃烧速度、绝热火焰温度以及火焰中主要活化自由基的影响。试验结果显... 利用定容燃烧弹试验和化学反应动力学数值模拟相结合的方法,研究了不同氢气掺混比下的二甲醚-氢气-空气预混层流火焰特性,分析了氢气掺混量(掺氢比)对二甲醚预混层流燃烧速度、绝热火焰温度以及火焰中主要活化自由基的影响。试验结果显示:随掺氢比的增大,混合气体的层流燃烧速度、绝热火焰温度逐渐增大,且在掺氢比小于80%时增大幅度较小,在掺氢比大于80%时,增大幅度较大;掺氢比较小时,混合燃料燃烧初期,火焰中会有一定量的氢气生成,说明混合燃料燃烧过程中,二甲醚会被优先氧化分解,在掺氢比较小的混合燃料燃烧过程中二甲醚的氧化分解占主导地位;随掺氢比的增大,火焰中自由基的浓度逐渐增大,大掺氢比时H自由基浓度增大幅度更为明显,H自由基浓度随掺氢比增大的剧增导致层流燃烧速度的剧增。 展开更多

关键词 二甲醚 氢气 预混层流 定容燃烧弹 数值模拟

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氧传感器对排放及三元催化器转化效率的影响研究 被引量：4

14

作者 陈昊 马其华 耿莉敏 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2007年第2期93-96,共4页

在发动机故障模拟试验台上研究了电控发动机氧传感器常见故障对发动机排放以及三元催化转换器转化效率等指标的影响进行了试验研究.结果表明:若氧传感器发生断开故障,对于怠速工况,发动机的喷油脉宽与排放量基本保持不变;对于常用工况,... 在发动机故障模拟试验台上研究了电控发动机氧传感器常见故障对发动机排放以及三元催化转换器转化效率等指标的影响进行了试验研究.结果表明:若氧传感器发生断开故障,对于怠速工况,发动机的喷油脉宽与排放量基本保持不变;对于常用工况,发动机的功率略有增加,油耗增加较多,CO和HC排放增加,NOX排放降低.若氧传感器发生排气通孔堵塞故障,发动机的性能变化与氧传感器发生断开故障相仿.在三元催化器前后分别检测排气污染物浓度,可以判断三元催化器性能的优劣.在常用工况下,若三元催化器转化效率低下,通过更换新氧传感器后三元催化器转化效率是否变化,可以判断故障原因. 展开更多

关键词 汽车工程 电控发动机 氧传感器 三元催化器 排放 转化效率

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单缸直喷式柴油机燃用生物柴油性能研究 被引量：3

15

作者 陈昊 耿莉敏 +1 位作者 祁东辉 边耀璋 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2008年第7期219-223,共5页

【目的】了解生物柴油在柴油机上的燃烧特性和排放特性。【方法】在一台单缸直喷式柴油机上进行了燃用生物柴油与柴油的对比试验,对燃用生物柴油时的燃烧压力、滞燃期、放热规律以及排放规律等进行了系统研究。【结果】与燃用柴油相比,... 【目的】了解生物柴油在柴油机上的燃烧特性和排放特性。【方法】在一台单缸直喷式柴油机上进行了燃用生物柴油与柴油的对比试验,对燃用生物柴油时的燃烧压力、滞燃期、放热规律以及排放规律等进行了系统研究。【结果】与燃用柴油相比,生物柴油滞燃期低,燃烧持续期长;当转速为1500 r/min,平均有效压力为0.531 MPa时,生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别较柴油降低1.91%,30.1%和29.32%;当转速为1500 r/min时,燃用生物柴油时的比油耗平均较柴油高11.6%,燃用生物柴油时的HC、CO和烟度排放量分别较柴油平均降低17.17%,26.73%和37.85%,NOx排放量平均较柴油高21.93%。【结论】燃用生物柴油油耗增加,除NOx外其他排放量减少。在不改变发动机结构的前提下,生物柴油可以作为柴油的替代燃料在柴油机上使用。 展开更多

关键词 汽车工程 直喷式柴油机 生物柴油 燃烧特性 排放特性

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生物柴油—柴油混合燃料喷雾液滴尺寸数目分布的理论预测 被引量：2

16

作者 曹建明 王磊 +6 位作者 陈志伟 张秋霞 庄严 蔡恒恩 耿莉敏 边耀璋 陈昊 《车用发动机》 北大核心 2009年第1期4-7,11,共5页

运用最大熵原理和质量守恒定律导出的喷雾液滴尺寸分布函数,建立了生物柴油—柴油混合燃料的喷雾液滴尺寸分布模型,对柴油、生物柴油—柴油混合燃料进行了模拟计算,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,燃... 运用最大熵原理和质量守恒定律导出的喷雾液滴尺寸分布函数,建立了生物柴油—柴油混合燃料的喷雾液滴尺寸分布模型,对柴油、生物柴油—柴油混合燃料进行了模拟计算,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,燃料黏度增大,喷雾锥角变小,索特平均直径增大,计算数据与试验数据吻合很好。 展开更多

关键词 生物柴油 柴油 混合燃料 喷雾 质量评价 尺寸数目分布

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基于理化特性的车用燃料着火危险性评价 被引量：1

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作者 陈昊 边耀璋 耿莉敏 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2007年第6期120-123,共4页

为了研究在实际使用过程中汽车燃料存在的着火危险性,从燃料理化特性出发,系统分析了各种评价车用燃料着火危险性的参数。采用德尔菲法建立了评价燃料着火危险性的数学模型。研究结果表明:着火的基础是混合气的浓度在着火界限之内,而达... 为了研究在实际使用过程中汽车燃料存在的着火危险性,从燃料理化特性出发,系统分析了各种评价车用燃料着火危险性的参数。采用德尔菲法建立了评价燃料着火危险性的数学模型。研究结果表明:着火的基础是混合气的浓度在着火界限之内,而达到着火界限的难易程度取决于燃料的危险度H值、燃料的蒸发性和燃料的聚集性。当燃料达到着火界限后有自燃和点燃两种着火方式,点燃着火危险性具有实际意义。引入点燃着火危险因子的概念来评价燃料点燃着火危险性。常用燃料的着火危险性由大到小为:氢气、汽油、LPG、二甲醚、天然气和柴油。这证明该模型可以用来评价燃料点燃着火危险性。 展开更多

关键词 汽车工程 着火危险性 评价参数 评价方法 燃料

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脂肪酸甲酯掺水微乳化液的配制

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作者 陈昊 耿莉敏 +1 位作者 薛乐 缪涛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1742-1746,共5页

为了制备脂肪酸甲酯掺水微乳化液,以无水乙醇为极性助溶剂,以OP-4、SPAN80和自配表面活性剂L为乳化剂,对微乳化液的掺水特性进行研究。研究结果表明:随着无水乙醇体积分数或乳化剂添加量的增加,微乳化液最大掺水量增加;在3种乳化剂中,O... 为了制备脂肪酸甲酯掺水微乳化液,以无水乙醇为极性助溶剂,以OP-4、SPAN80和自配表面活性剂L为乳化剂,对微乳化液的掺水特性进行研究。研究结果表明:随着无水乙醇体积分数或乳化剂添加量的增加,微乳化液最大掺水量增加;在3种乳化剂中,OP-4对脂肪酸甲酯掺水的微乳化效率最高;脂肪酸甲酯掺水微乳化液可以作为燃料在柴油机上使用。 展开更多

关键词 脂肪酸甲酯 掺水 最大掺水量 微乳化液

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二甲醚和柴油高压喷射喷雾与燃烧可视化对比研究 被引量：3

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作者 赵鹏云 陈占明 +5 位作者 王涛 张海涛 王小琛 陈朝阳 陈昊 耿莉敏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期152-159,共8页

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、... 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%。 展开更多

关键词 定容燃烧弹 二甲醚 柴油 喷雾 燃烧特性

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基于AVL-FIRE的生物柴油/正丁醇混合燃料燃烧与排放特性仿真分析 被引量：4

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作者 吉鹏 耿莉敏 +4 位作者 王燕娟 陈阳 徐博健 毕磊超 李妍 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期202-209,共8页

【目的】研究生物柴油-正丁醇混合燃料的燃烧与排放特性.【方法】基于AVL-FIRE燃烧仿真软件对BD100、BD90N10、BD70N303种不同掺混比的生物柴油-正丁醇混合燃料进行缸内燃烧仿真与分析,对比3种不同燃料的缸内压力,温度分布,NOx和soot排... 【目的】研究生物柴油-正丁醇混合燃料的燃烧与排放特性.【方法】基于AVL-FIRE燃烧仿真软件对BD100、BD90N10、BD70N303种不同掺混比的生物柴油-正丁醇混合燃料进行缸内燃烧仿真与分析,对比3种不同燃料的缸内压力,温度分布,NOx和soot排放.【结果】在发动机1400r/min,小负荷工况下运行且循环喷油量一定时,随着混合燃料中正丁醇掺混比的增大,缸内最大爆发压力减小,但峰值都出现在7°CA附近;缸内温度略有降低.由于正丁醇汽化潜热大,导致缸内混合气温度降低,因此随着正丁醇掺混比的增大,混合燃料的氮氧化物排放降低;正丁醇的高含氧量能够使混合燃料的碳烟排放降低.【结论】随着正丁醇掺混比的增大,缸内最大爆发压力减小;缸内温度略有降低. 展开更多

关键词 柴油机 生物柴油 正丁醇 燃烧特性 排放特性 模拟仿真

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