面向对象的航空发动机性能仿真系统框架设计

基于面向对象的软件设计思想,设计了一种灵活、通用、可靠的航空发动机仿真平台框架。将仿真平台划分成了清晰的3个层次,并在每一层下设置了相应的类模型,各层之间的数据交换灵活、高效;然后建立了标准化的部件类库,针对不同类型的发动机,可以高效地搭建起对应的发动机模型,并可兼顾稳态、过渡态和实时仿真等多种计算任务的要求。最后在该框架的基础上,建立了某型双转子混排涡扇发动机的对象模型,分别对稳态和过渡态过程进行了仿真,计算结果精度高,验证了仿真平台的有效性。     

仿真转台对半实物仿真系统性能的影响

飞行仿真转台在半实物仿真中发挥着越来越重要的作用。本文先对仿真转台进行了简单介绍,之后将转台的模型简化为一个二阶环节,搭建转台的Simulink模型,测试转台的动态特性,将转台的模型接入半实物仿真控制系统回路,对整个控制系统进行动态特性的测试,最后对比转台接入前后半实物仿真控制系统的时域特性和频域特性,分析转台对半实物仿真系统的影响。     

分布式汽车组合仪表性能仿真试验系统

介绍一种基于分布式技术和控制局域网络CAN开发的汽车组合仪表仿真控制系统，并对系统的总体结构，功能及配置进行了分析和说明，阐述了系统的设计原则和开发思路。     

某型汽车发动机系统性能试验的设计与实现

为了检验优化设计后的1.5L汽油发动机二代样机的整体性能和相关零部件的可靠性,在AVL公司开发的试验台架上对样机进行了历时二十天的有关发动机呼吸系统、润滑系统、冷却系统的相关性能试验,收集整理了相关试验数据,获取了在规定工况环境下的发动机性能特征量,给出了一簇性能曲线,对比分析了试验结果和设计参数,对发动机的性能进行准确地验证和判断,验证了样机性能的最初设计指标,评定了发动机的动力性、经济性等重要性能,为发动机设计、分析和优化提供了可靠的基础数据.     

基于MATLAB/Simulink的氢燃料电池系统建模与仿真

车用氢燃料电池在实际应用中易受外界环境和工况变化的影响,存在电压输出不稳定、大滞后性以及燃料安全性等问题,严重阻碍了燃料电池的商业化应用推广.建立更为准确的燃料电池系统模型能够更有效地进行仿真与优化.采用机理建模和辨识建模相结合的方式建立了氢燃料电池系统模型,依据电堆的实际情况建立了输出电压、输出功率的半经验模型;根据燃料电池系统的工作原理,建立了燃料电池空气供给系统和氢气供给系统的机理模型,并在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真分析.结果表明:该模型能有效反映电堆运行的工作压力、电堆温度、阴阳极工作压力差以及氧气过量比等关键参数的静、动态变化,进而绘制不同工况下的输出电压、输出功率随负载电流的关系曲线图,从得到的关系曲线图中,得出不同参数的变化对燃料电池运行的影响结果.     

燃烧气轮机稳态性能仿真的面向对象设计与实现

阐述了采用面向对象方法构造气轮仿软件的途径,系统地进行了燃气轮机面向对象模型的分析和设计。     

基于模糊控制的综合传动车辆动态性能仿真

为研究综合传动车辆的动态性能,以综合传动的组成和工作原理为基础,分析了换挡过程,建立了整车系统的动力学模型和各组成部分的数学模型,采用模块化的建模方法和图形化建模工具,建立了系统的仿真模型。基于模糊控制理论,建立了车辆行驶过程的模糊换挡控制系统。并对直驶起步加速换挡工况进行了仿真。仿真结果能够较好地描述车辆的动态性能,表明了所建立的仿真模型和模糊换挡控制规律的正确性和有效性,从而为车辆的设计和性能预测奠定了基础。     

节温器对发动机热系统动态性能的影响

节温器非线性动态特性与发动机热系统延迟效应相互作用,使系统动态特性复杂。在建立节温器、散热器及发动机等部件集总参数模型的基础上,利用质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本控制方程,建立了描述热系统复杂动力学过程的数学模型,发展了相应算法,并利用该方法对发动机冷起动过程的热系统动态特性进行了仿真计算和对比分析。研究结果表明,节温器的布置方式和时间延迟、温度偏移等热特性对发动机热系统动态性能影响显著。     

燃料电池发动机空气系统特性的仿真

为提高燃料电池发动机效率,需对其空气系统进行研究和优化.针对现有单级增压空气系统的不足,提出了两种采用涡轮增压器的复合式增压空气系统方案(串联式和并联式),建立了仿真模型从压力和过量空气系数这两个关键参数的角度进行对比研究.结果表明,两种复合式增压空气系统方案均能有效提升发动机整体效率和最大净输出功率,其中整体效率可提升5个百分点,最大净输出功率可提升15%, 且串联式方案比并联式方案更具效率优势.     

混合动态系统SPN的稳态性能分析

给出了混合动态系统SPN模型各状态的稳态概率存在解析解的条件,基于稳态概率,可以求出变迁利用率等几个稳态性能指标,从而实现分析该模型稳态性能的目的.同时为解决混合动态系统SPN模型状态空间爆炸的问题,在保持时间性能的前提下对该模型的几种特殊结构进行了简化.     

VGT涡轮增压整车性能瞬态参数采集系统

内燃机瞬态参数采集系统都限于台架试验,作者设计了一种便携式VGT涡轮增压整车性能瞬态参数采集系统．该系统采用了CM3504／8高性能程控滤波器,完成对动态输入信号的程控增益、抗混滤波、AC／DC耦合等调理工作;运用DAQP-308 PCMCIA总线数据采集卡的设计方法,实现同步采样保持、高低通滤波、抗混滤波、隔离信号调理、差分输入／输出等功能,最大采样频率为100kHz;采用DASYLab驱动软件,具有图形化人机交换界面;通过应变仪、温度变送器和F／V转换器等将压力、温度和转速信号转换成模拟电压信号,由采集系统进行实时采集、实时存储．该系统应用于VGT涡轮增压整车高原性能试验,能够满足VGT涡轮增压柴油机整车性能瞬态参数的数据采集、过程控制和分析处理的要求．     

涡轮增压氢发动机加速特性的分析和改进

发动机废气驱动涡轮增压器可以提高发动机的升功率 ,而涡轮增压器突然加速的响应滞后为增压氢发动机用于车辆牵引产生了特有的困难。该文研究了发动机瞬态特性的相关问题 ,如调速器特性、喷氢装置特性、发动机和增压器的速度变化 ,涡轮增压器的工况迁移和参数的变化等。研究表明 ,涡轮当量通流面积的变化对发动机的过渡特性影响不大 ,减小涡轮增压器转动惯量和充气加速涡轮可以改善增压氢发动机的加速性能     

天然气发动机使用性能的分析与改善

分析了天然气发动机动力性能下降机理,与燃用汽油比较,计算出燃用天然气时的实际分子变更系数β=1,燃用天然气循环功损失为5.74%。汽油车改为天然气车后,热效率增加,但混合气热值及充气量减小幅度较大,加之β减小,使动力性有较大的下降。在以CA6102发动机为基础改装的天然气/汽油两用燃料发动机上进行了动力性试验。满负荷实测试验表明,发动机燃用天然气时,进气量为燃用汽油时进气量的89.9%,仅进气量下降就使发动机的动力性能下降约10%。外特性试验表明,在发动机转速为3 000 r.min-1时,燃用天然气和燃用汽油时的功率分别为65.3kW和89.5 kW,燃用天然气燃料功率损失高达27%。最后给出了提高天然气汽车动力性的措施。     

凝析气管线输送稳瞬态模拟研究

凝析气输送属于两相流的范畴，埘其求解可采朋建立数学模型，然后用解析法求解，得到更为精确的结果。本文对凝析气长距离输送管道建立了稳态和瞬态模犁，分别用了四阶龙格-库塔法和隐式差分法进行求解，并给出了求解步骤。实例表明，求解方法得出的结果与实测值吻合得较好。     

小型沼气发动机性能试验

将沼气为燃料的发动机及其性能参数优化作为研究对象,测试分析了试验用沼气的主要成分,建立了小型沼气发动机试验台架,通过试验研究影响沼气发动机性能的因素,分析各因素对沼气发动机起动性、动力性、经济性、排放性的影响,为小型沼气发电机组产业化,积累了有价值的试验数据。     

切向/螺旋进气道稳流实验与数值仿真

为了研究内燃机进气道及缸内的流动规律,并验证数值仿真在内燃机中流动的可行性,对典型的内燃机切向/螺旋组合进气系统的三维流场进行了稳流实验,并用商业软件Fluent数值仿真了实验条件下进气道及缸内流场.由文中给出的算法计算的涡流比及流量系数与实验结果具有较好的一致性.通过仿真流场分析发现,随着气流逐渐远离气缸盖,垂直于气缸轴向的截面上速度分布越规整,越易形成单一方向的旋涡.研究结果表明,数值仿真可以较准确地得到直观的进气道和缸内流场,补充了稳流实验.     

柴油机电控燃油喷射电磁阀的驱动逻辑优化

介绍了一套新的柴油机电控燃油喷射电磁阀的驱动软件.电磁阀的驱动电压提高到36V以加快其响应速度;以降低能量消耗为主要目标优化了带有预喷射的电磁阀驱动逻辑;根据驱动逻辑,设计了包括电流反馈控制的控制时序;在MC68376单片机TPU模块的基础上编写了控制软件,该软件采用中断嵌套技术提高了喷射实时性.对控制软件的实验表明,该软件能精确实现包括预喷射在内的喷射过程,并有效地降低能量消耗.     

燃油品质对汽车发动机排放性能影响分析

统计了中国七大地区燃油品质的特点,分析了各地区燃油组分的组成和特点;研究分析了燃油品质对汽车发动机排放的影响因素,通过使用华中地区和西南地区的燃油实验,对不同燃油,适当调整发动机的过量空气系数、点火提前角,测试其发动机COx(碳氧化合物)、HC、NOx(氮氧化合物)等排放变化,指出了针对不同地区燃油芳烃、烯烃的特点,适当调整发动机的过量空气系数或点火提前角,可使发动机的工作相对平稳些,其发动机排放物有所降低和控制.