摘要：为响应能源动力领域低碳节能的战略需求,促进固体氧化物燃料电池(SOFC)商业化应用,设计了一种SOFC-发动机联合动力系统,以NH_(3)、H_(2)、天然气为燃料,并结合尾气余热梯级利用技术。首先建立并验证了系统的数学模型,然后对系统模型进行了热力学分析,探究了不同零碳燃料、低碳燃料应用时关键参数对系统性能的影响。结果表明:燃料流率增大时系统效率无明显变化,H_(2)作燃料时SOFC与发动机子模块效率最佳,但使用NH3系统总效率最高,可达81.96%;当量比保持在1时可使系统整体效率达到最优;蒸汽燃料比从0.8降低到0.2时系统总效率随之升高,但其过低也会导致系统经济性变差;理想条件下,该系统应用在动力机械装置中时,考虑到SOFC装置与发动机模块的耦合性,SOFC工作温度维持在600℃~650℃为宜。

摘要：以Bowman TG80微型燃气轮机为研究对象,采用模块化的建模方法,基于Modelica/Dymola平台建立了回热型微型燃气轮机的全工况动态热力系统及控制系统模型。根据试验数据对模型不同负荷下的发电效率进行了对比,并通过验证模型的启动、连续变负荷和停机动态过程,确定了多个关键技术参数。最后,分析了阶跃升降25%负荷过渡过程中不同回热器热惯性、转轴转动惯量、燃烧室容积惯性和控制器参数的系统动态响应。结果表明:不同负荷下的发电效率与试验值吻合良好,设计工况相对误差为0.11%,部分负荷最大相对误差为3.58%;根据停机工况确定的转动惯量和高温气道质量分别为0.016 kg·m~2和5 kg,启动和连续变负荷过程与试验数据吻合较好;回热器热惯性和转轴转动惯量是影响系统响应特性的主要因素,回热器和转轴轻量化有利于实现更优的动态响应;合理的PID控制参数可以优化控制品质,比例增益和积分时间对控制效果的影响较大,微分时间作用不明显。

摘要：为探究直喷发动机第二次喷油时刻、两次喷油比例对燃油蒸发与混合气形成质量的影响,在一台汽油缸内直喷(GDI)发动机进气门早关(EIVC)米勒循环单次喷射的基础上,采用控制变量的方法,在两次喷油量相同的情况下,设计了7组不同的第二次喷油时刻方案,并在最优喷油正时的基础上,设计了6组不同喷油比例的方案进行试验。结果表明:在压缩冲程中后期,缸内湍动能随着喷油重心的后移而增强;随着二次喷油正时的推迟,更多的燃油附着位置从活塞顶部转向缸套表面;当二次喷油正时为进气上止点后150°曲轴转角、喷油比例为2∶1时,附壁油膜蒸发效果最佳,点火时刻缸内残余油膜量最少,较原机下降95%,并且该条件下当量比分布良好,在火花塞附近形成了当量比为1.3的微浓混合气,有助于火核的形成。

摘要：以一台缸内直喷(GDI)汽油机为研究对象,进行发动机台架试验与一维仿真工作,为三维仿真模拟的冷启动工况提供可靠的边界与初始条件,并进行了相关验证。设计了进气门早关(EIVC)米勒循环气门升程型线,构建了米勒循环发动机模型,探究了米勒循环对缸内低温环境下的附壁油膜发展、喷雾场形成质量的影响。结果表明:米勒循环发动机在进气冲程后期缸内附壁油膜的质量均高于原机;在整个进气与压缩过程中,大部分的油膜以及厚油膜区域均集中在活塞凹坑。EIVC75米勒循环活塞顶部油膜铺展面积显著增大,凹坑周围油膜厚度明显降低;在压缩冲程中后期,由于缸内湍动能耗散较慢,促进了其附壁燃油蒸发;在点火时刻,EIVC60与EIVC75米勒循环较原机附壁燃油质量分别下降了28%、48%,可以有效避免“池火”现象,与此同时,原机的浓度场分布与EIVC60、EIVC75米勒循环相比具有较大差异,原机火花塞附近的当量比在0.8左右,而米勒循环发动机火花塞附近则形成了当量比为1.1~1.2的适宜点火的可燃混合气。

摘要：目的提出一种融合组合赋权、聚类、决策、评价等多种机器学习算法用于保健食品配方设计及评价的方法。方法以五味子Schisandre Chinensis Fructus为例,构建含五味子处方数据库,筛选与五味子配伍高频药味并挖掘其关联规则。同时结合传统中医药理论和现代科学研究建立评价指标体系,采用兼顾主观性和客观性的层次分析(analytic hierarchy process,AHP)-CRITIC(criteria importance though intercrieria correlation)组合赋权法和优选的聚类算法对高频药味进行加权和聚类,结合中医药理论设计配方并进行逼近理想解排序(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)综合评价。结果频次统计得到黄芪、茯苓、人参等与五味子配伍高频药味31个,关联规则分析显示高频药味间更易产生强关联。构建含3个一级指标、7个二级指标的评价指标体系,AHP-CRITIC组合赋权法计算出的指标组合权重从大到小依次为药味传统功效、现代文献研究、在数据库中的出现频次,符合主观认识和客观数据。根据与专业知识的匹配度、算法运行效率及对数据的包容度优选模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类,将高频药味分为5类。结合中医药理论及上述结果设计可能的新配方共11个,TOPSIS综合评价排序的结果显示,五味子-黄芪-白术-党参是五味子保胃护肝保健食品可能的最优新配方。结论该模型在中医药理论的指导下,提供了既能体现传统中医药配伍理论又有足够现代科学研究成果支撑的中药类保健食品配方设计与研发的创新思路与方法。

摘要：为改善燃烧室内喷雾的空间分布,促进油气更好地混合,设计了一种新的直喷式柴油机撞壁喷雾燃烧室。对不同喷孔夹角在燃烧室内形成的近撞(包括全撞和半撞)及远撞喷雾方式的缸内混合气形成与燃烧过程进行了数值模拟。结果表明,从燃空比分布来看,半撞喷雾方式混合气最均匀,全撞方式次之,远撞方式最差。至于排放,远撞喷雾方式生成的NO排放最低,而半撞喷雾方式生成的碳烟排放最低。

摘要：为满足非道路用柴油机的排放法规,从改善柴油机缸内混合气形成质量出发,提出了直喷式柴油机涡流室燃烧系统;设计了柴油机外部增压系统,进行了新型燃烧系统在外部增压下性能的实验研究。结果表明,外部增压能降低柴油机的油耗和排放;增压压力为0.15MPa时,柴油机油耗率最低。增压压力为0.18MPa时,使用4×0.36×140°喷油嘴在供油提前角为8°CA、90%负荷下,NOx排放量仅为常压下的25%。

摘要：目的探究石斛相关保健食品的配方规律,并基于模式生物斑马鱼对含石斛的具有增强免疫力和缓解体力疲劳双功能保健食品的配方进行活性评价。方法对现有含石斛的保健食品批文中的信息资料进行统计分析,利用社团分析方法,探究石斛相关保健食品中保健功能与中药之间的联系规律;采用关联和复杂网络机器学习算法分析石斛相关保健食品配方中中药与中药之间的关联规则,以期深度挖掘其中的“保健功能-中药-中药”关联性。基于此,设计以石斛为核心原料的具有增强免疫力和缓解体力疲劳双功能保健食品的候选配方;建立2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AAPH)和甲硝唑诱导的氧化应激斑马鱼模型及机械损伤炎症和神经炎症斑马鱼模型,对其中1种候选配方进行抗炎和抗氧化活性评价。结果共收集到含石斛的保健食品批文133件,保健功能以增强免疫力和缓解体力疲劳为主。经筛选共得到含石斛且具增强免疫力和缓解体力疲劳双功能的保健食品配方64个,所有保健功能和中药共分为7个社团,归纳为7种治疗原则,得出相应7种中医证型。统计分析发现保健食品配方中高频中药之间具有较强的关联性,并得到了核心中药组合与核心配方,确定10种中药配伍,设计了6个配方。斑马鱼活性实验结果表明其中1种候选配方(石斛、枸杞子和黄芪)对斑马鱼氧化应激损伤和炎症反应均有一定改善作用。结论机器学习算法指导中药配方合理,为中药类保健食品的配方研发和活性评价提供新的思路和方向。

摘要：针对被喷涂对象是平缓光滑的曲面,给出了一种高效均匀的喷涂方法。使用五自由度机器人,采用特定算法在喷涂过程中保持喷头垂直于喷涂面,且喷涂距离恒定。合理设计喷涂路径,进行等距喷涂,从而提高喷涂的效率和均匀度。以NURBS作为曲面的描述方法,采用"之"字形或者"回"字形路径规划,计算喷头运动插补点,采用泰勒展开式保证步长恒定和喷涂间距相等。在喷涂机器人运动模型基础上,通过对喷涂机器人的正逆运动特性进行分析,建立各关节求解方法。仿真结果表明,这种等速等间距插补方法,能够保持喷头以恒定的速度快速行进以及喷涂间距的稳定。

摘要：提出了一种新型伞状喷雾,以解决柴油预混合压燃燃烧的预混合气准备困难的问题。该伞状喷雾以多孔油嘴配合内锥面式近距碰撞导向装置形成。新型伞状喷雾具备高扩散性的特点,同时贯穿距在设计上可通过调整碰撞角度而灵活设定。采用三维CFD软件AVL FIRE8.2对该喷雾的预混合气形成和燃烧过程进行了数值模拟,分析了燃烧室和喷油始点对预混合气形成及燃烧的影响。研究表明:采用内锥面碰撞导向装置可以提高喷雾高扩散性,这种伞状喷雾油粒动量小,使燃料撞击活塞或缸套表面的可能性大大降低,从而避免了部分区域燃空当量比过大和燃料挂壁的不良后果。对于提高柴油预混合气均匀度具有很大作用。