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质子交换膜燃料电池热管理系统建模及故障仿真 被引量：5
1
作者 雍加望 赵倩倩 冯能莲 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期308-316,共9页
文章以质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)系统为研究对象,分析系统中各组成部件的工作机理,在MATLAB/Simulink软件中搭建了燃料电池电堆电压、阴极、质子交换膜、阳极以及温度的数学机理模型,同时使用Simul... 文章以质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)系统为研究对象,分析系统中各组成部件的工作机理,在MATLAB/Simulink软件中搭建了燃料电池电堆电压、阴极、质子交换膜、阳极以及温度的数学机理模型,同时使用Simulink/Simscape物理建模平台搭建热管理系统的物理模型,将两种模型集成为完整的PEMFC系统仿真模型。在所搭建的热管理系统模型中注入典型故障:散热器风扇故障和冷却液流量不足故障,对各故障模式下的燃料电池性能进行了分析。仿真结果表明:PEMFC系统模型结果与试验结果基本一致,验证了模型的合理性;通过对热管理系统故障进行仿真,可以清楚地了解故障发生的机理,为其故障诊断提供了参考依据。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 热管理系统 Simulink/Simscape 建模 故障仿真
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汽油机电控系统原理实物演示装置开发
2
作者 纪常伟 魏威 《实验技术与管理》 CAS 2006年第11期50-53,共4页
采用量产电控汽油机上的传感器、控制器和执行器，开发了一套用于演示汽油机电控系统工作原理和过程的实验教学装置。该装置可模拟并演示电控汽油机的喷油、点火、加速、减速、怠速、碳罐等控制过程，简洁、直观、可操作性强，对学生掌... 采用量产电控汽油机上的传感器、控制器和执行器，开发了一套用于演示汽油机电控系统工作原理和过程的实验教学装置。该装置可模拟并演示电控汽油机的喷油、点火、加速、减速、怠速、碳罐等控制过程，简洁、直观、可操作性强，对学生掌握汽油机电控系统的组成和功能起到了积极作用。 展开更多
关键词 汽油机 电控系统 演示装置 实验教学
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燃料添加剂对均质压缩燃烧影响的试验 被引量：3
3
作者 李超 纪常伟 +3 位作者 何洪 沈自友 何超 李韫喆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1-3,34,共4页
在一台改造的4缸柴油机的第4缸进行均质压燃(HCCI)燃烧试验,研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明,在HCCI燃烧稳定工况下,没有添加剂的基础燃料PRF90(相当于90号汽油)着火滞后,燃烧放热峰值低,而混有添加剂的基础燃料则着火... 在一台改造的4缸柴油机的第4缸进行均质压燃(HCCI)燃烧试验,研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明,在HCCI燃烧稳定工况下,没有添加剂的基础燃料PRF90(相当于90号汽油)着火滞后,燃烧放热峰值低,而混有添加剂的基础燃料则着火明显提前,燃烧放热峰值升高。在相同循环喷油量和相同转速的条件下,随着添加剂质量分数的增加,HCCI着火和燃烧放热提前,燃烧放热峰值提高,但过高的添加剂质量分数会使得发动机爆震,工作粗暴。 展开更多
关键词 柴油机 均质压燃 添加剂 燃烧 缸压
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过氧化物添加剂改善HCCI发动机低负荷失火的研究 被引量：2
4
作者 何超 纪常伟 《车用发动机》 北大核心 2008年第2期14-19,共6页
为了改善汽油HCCI发动机在低负荷的失火,通过在90号汽油中添加不同种类和不同质量的过氧化物,在一台改造过的4缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验,研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明,在发动机转速为1 400 r/min时,使用90号... 为了改善汽油HCCI发动机在低负荷的失火,通过在90号汽油中添加不同种类和不同质量的过氧化物,在一台改造过的4缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验,研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明,在发动机转速为1 400 r/min时,使用90号汽油的HCCI发动机只能在高负荷下运行;加入过氧化物添加剂后,着火时刻提前、缸压和放热率峰值升高,燃烧向低负荷区域大幅度拓展;添加相同质量分数的不同种类过氧化物,二叔丁基过氧化物(DTBP)作用最明显。相同当量比的稳态工况下,随二叔丁基过氧化物质量分数增加,着火和燃烧放热提前、燃烧持续期缩短,失火得到有效改善,负荷范围得到拓宽。但过高的添加剂质量分数会使发动机高负荷爆震可能性增加,发动机转速为1 400 r/min下,二叔丁基过氧化物的质量分数2%左右为最佳值。 展开更多
关键词 均质压燃 过氧化物 燃料添加剂 低负荷 失火
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二茂铁改善HCCI发动机高负荷爆震的试验研究 被引量：1
5
作者 何超 纪常伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1292-1295,共4页
在一台改造过的四缸柴油机上进行均质预混和压燃(HCCI)试验,研究了二茂铁对HC-CI发动机高负荷爆震的影响。研究结果表明:二茂铁能够抑制HCCI发动机爆震,扩大发动机负荷范围;0.000 25二茂铁改善爆震、拓宽负荷范围作用较小,随二茂铁质量... 在一台改造过的四缸柴油机上进行均质预混和压燃(HCCI)试验,研究了二茂铁对HC-CI发动机高负荷爆震的影响。研究结果表明:二茂铁能够抑制HCCI发动机爆震,扩大发动机负荷范围;0.000 25二茂铁改善爆震、拓宽负荷范围作用较小,随二茂铁质量分数增加到0.000 35和0.000 5,抗爆性能和负荷拓宽能力明显增强,但二茂铁质量分数过高会导致发动机失火可能性增加。0.000 35是发动机转速为1 400 r/min下二茂铁质量分数的最佳参数。 展开更多
关键词 工程热物理 均质充量压缩着火 抗爆剂 二茂铁 爆震
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二茂铁和乙醇对HCCI爆震影响的试验研究 被引量：1
6
作者 何超 纪常伟 《车用发动机》 北大核心 2008年第4期1-6,14,共7页
为了抑制HCCI发动机在高负荷时的爆震,通过在基础燃料(PRF90)中分别添加少量二茂铁和乙醇,在一台改造过的4缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验,研究其对HCCI发动机爆震的影响。试验结果表明,在发动机转速为1 400 r/min、相同当量比的稳态... 为了抑制HCCI发动机在高负荷时的爆震,通过在基础燃料(PRF90)中分别添加少量二茂铁和乙醇,在一台改造过的4缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验,研究其对HCCI发动机爆震的影响。试验结果表明,在发动机转速为1 400 r/min、相同当量比的稳态工况下,随着二茂铁质量分数和乙醇体积分数的增加,HCCI发动机缸压和放热率峰值降低,燃烧持续期增加,爆震得到有效抑制,负荷范围得到拓宽。在较小的质量分数下,二茂铁作用不明显,而过多的二茂铁、乙醇导致发动机失火可能性增加,二茂铁的质量分数应为0.035%左右,乙醇体积分数应为1%左右。 展开更多
关键词 均质压燃 爆震 二茂铁 乙醇 燃烧试验
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混合燃料添加剂对均质压燃燃烧影响的试验研究
7
作者 李超 纪常伟 +4 位作者 何洪 沈自友 何超 李韫喆 马重芳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期598-603,共6页
以一台4缸柴油机为原机,在改造过的第4缸进行均质压燃(HCCI)燃烧试验,研究了混合添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果分析表明,在不同发动机转速、HCCI稳定燃烧工况下,混和添加剂均优于单一添加剂,即混合添加剂使得着火和放热提前,燃... 以一台4缸柴油机为原机,在改造过的第4缸进行均质压燃(HCCI)燃烧试验,研究了混合添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果分析表明,在不同发动机转速、HCCI稳定燃烧工况下,混和添加剂均优于单一添加剂,即混合添加剂使得着火和放热提前,燃烧放热率峰值升高,并且发动机转速越高,混合添加剂对HCCI的燃烧影响越明显。此外,混和添加剂有助于改善高转速下HCCI发动机的失火,使得发动机在实验转速下工作平稳。 展开更多
关键词 动力机械工程 均质压燃 混合添加剂 燃烧 缸压
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基于深度学习的甲烷高压射流湍流燃烧火焰图像处理方法研究 被引量：3
8
作者 石磊 雷艳 +4 位作者 梁晓杰 林琛 王磊 王晓艳 周定武 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期22-30,共9页
基于定容弹开展了高压天然气(甲烷)射流燃烧光学测试,并分别运用深度学习方法和边缘检测算法进行了图像处理。对比结果表明,由于图像中存在射流、火焰差异大的图像识别目标,边缘检测算法无法较好识别射流和火焰,该算法适合于单一目标的... 基于定容弹开展了高压天然气(甲烷)射流燃烧光学测试,并分别运用深度学习方法和边缘检测算法进行了图像处理。对比结果表明,由于图像中存在射流、火焰差异大的图像识别目标,边缘检测算法无法较好识别射流和火焰,该算法适合于单一目标的火焰图像处理。深度学习方法可识别射流湍流燃烧火焰轮廓,有效地获得射流湍流燃烧火焰前锋面发展位移及火焰传播速度,该方法适用于多个目标的火焰图像处理。根据深度学习图像处理结果表明:当高压甲烷射流接触预燃球形火焰时,火焰由稳定层流速度(<3 m/s)快速上升,最大火焰传播速度高达300 m/s,形成湍流火焰,火焰沿射流方向快速向前发展,火焰面积增加。随着射流和点火时间间隔的增加,最大火焰传播速度线性下降。 展开更多
关键词 深度学习 图像分割 甲烷 高压射流 湍流火焰
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周边气道形状对掺氢转子发动机缸内流场及燃烧性能的影响
9
作者 马泽东 纪常伟 +4 位作者 史程 杨金鑫 李欣 刘建峰 隗立国 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期762-772,共11页
以复合进气转子发动机为研究对象,构建并验证了适用于转子发动机工作过程的CFD模型,探究了周边气道形状对转子发动机性能的影响.通过数值模拟的方法,对不同周边气道形状下氢气/汽油双燃料转子发动机的缸内流场和燃烧过程进行了研究.研... 以复合进气转子发动机为研究对象,构建并验证了适用于转子发动机工作过程的CFD模型,探究了周边气道形状对转子发动机性能的影响.通过数值模拟的方法,对不同周边气道形状下氢气/汽油双燃料转子发动机的缸内流场和燃烧过程进行了研究.研究结果表明:进气后期缸内混合气受挤压作用出现回流现象,且此时的周边进气口面积越大,混合气的回流现象越明显;在上止点附近缸内会形成与转子运动方向一致的单向流;周边气道形状对点火时刻缸内混合气流速的影响不大,与气道形状为圆形时相比,当气道形状为三角形时,点火时刻缸内湍动能增加26.91%,峰值缸压提升了5.87%,同时,较高的缸内温度导致NOx生成量增多. 展开更多
关键词 周边进气道形状 氢气 转子发动机 缸内流场 燃烧过程 排放
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端面进气角度对掺氢转子机性能的影响
10
作者 马泽东 纪常伟 +3 位作者 史程 杨金鑫 李欣 刘建峰 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期373-383,共11页
为了探究进气角度对转子机性能的影响,以复合进气转子机为研究对象,构建并验证了适用于转子机工作过程的CFD模型。通过数值模拟的方法,对不同端面进气角度下氢气/汽油双燃料转子机的缸内流场和燃烧过程进行了研究。结果表明,随着进气角... 为了探究进气角度对转子机性能的影响,以复合进气转子机为研究对象,构建并验证了适用于转子机工作过程的CFD模型。通过数值模拟的方法,对不同端面进气角度下氢气/汽油双燃料转子机的缸内流场和燃烧过程进行了研究。结果表明,随着进气角度的增加,从端面进气口进入的混合气与气缸后端盖的撞击点不断向燃烧室前方移动,从周边进气口进入的气体在燃烧室后端形成滚流,缸内混合气的平均涡度变大;在上止点附近缸内会形成与转子运动方向一致的单向流;在点火时刻缸内混合气的流速随着进气角度的增加略有降低,导致火焰传播速度变慢,燃料放热速率降低;相比于进气角度为0°时,当进气角度增加为60°时峰值缸压上升了7.44%,但NO x的生成量增加了27.67%。 展开更多
关键词 转子机 氢气 端面进气角度 燃烧过程 缸内流场
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