钢结构氧气切割开孔残余应力数值分析与实验研究 被引量：3

1

作者 韦智元 刘玉君 +1 位作者 周波 黄浩 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期373-380,共8页

氧气切割是船体结构临时开孔工艺中的首选方法,其产生的残余应力对后序封孔焊接与结构安全性均有重要影响.基于氧气切割原理,建立了预热火焰与铁氧反应生热的组合热源模型;基于热弹塑性有限元法,建立了氧气切割开孔过程的数值计算模型,... 氧气切割是船体结构临时开孔工艺中的首选方法,其产生的残余应力对后序封孔焊接与结构安全性均有重要影响.基于氧气切割原理,建立了预热火焰与铁氧反应生热的组合热源模型;基于热弹塑性有限元法,建立了氧气切割开孔过程的数值计算模型,并分析了切割温度场与残余应力场分布规律.通过氧气切割开孔实验进行结果验证,采用红外热像仪测量表面温度分布,应用压痕应变法测量残余应力,实验结果与计算结果基本吻合.研究结果表明:在割缝边缘存在超过材料屈服点的拉应力区,其宽度受切割速度、开孔尺寸与纵向约束等因素的影响. 展开更多

关键词 结构开孔 氧气切割 数值模拟 温度场 残余应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

射流控制柴油机预混合压缩着火相位和排放研究 被引量：2

2

作者 隆武强 张强 +3 位作者 田江平 孟相宇 田华 王一聪 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期21-25,共5页

为有效控制柴油机预混合压燃着火相位,提出了射流控制压燃(jet controlled compression ignition,JCCI)方法。将一台186F柴油机改装成JCCI发动机,并进行了燃烧相位控制和排放特性试验。结果表明:CA10和CA50在较大的范围内与点火定时呈... 为有效控制柴油机预混合压燃着火相位,提出了射流控制压燃(jet controlled compression ignition,JCCI)方法。将一台186F柴油机改装成JCCI发动机,并进行了燃烧相位控制和排放特性试验。结果表明:CA10和CA50在较大的范围内与点火定时呈线性关系,说明在JCCI发动机中可实现对预混合燃烧相位的直接控制;在试验工况下JCCI发动机的NOx排放比原机降低较多,最大降幅超过90%;碳烟排放在低负荷与原机接近,中高负荷降低了92%;CO和THC排放比原机增加较多。 展开更多

关键词 内燃机 点火室 预混合 射流控制压缩着火

在线阅读 下载PDF 职称材料

柴油射流控制柴油基燃料预混合气压缩着火相位的试验研究 被引量：3

3

作者 隆武强 礼博 +4 位作者 李达 田江平 田华 臧广辉 戴宏伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1815-1822,共8页

为了实现对柴油机预混合压缩着火相位的主动控制,提出柴油射流控制柴油基燃料压缩着火方案,并在1台改造的单缸自然吸气186FA柴油机上进行可行性试验研究。研究结果表明:在50%负荷试验条件下,柴油射流可以有效控制预混合气的着火相位;随... 为了实现对柴油机预混合压缩着火相位的主动控制,提出柴油射流控制柴油基燃料压缩着火方案,并在1台改造的单缸自然吸气186FA柴油机上进行可行性试验研究。研究结果表明:在50%负荷试验条件下,柴油射流可以有效控制预混合气的着火相位;随着柴油射流正时的推迟,10%和50%累积放热对应曲轴转角CA10和CA50均呈线性规律变化,氮氧化物排放明显降低,碳烟排放几乎为零;随着预喷正时的推迟,放热率呈现由单峰较慢放热至双峰放热至最后的单峰快速放热的变化规律,且碳氢化合物和一氧化碳排放逐渐降低;在单峰快速放热情况下,压力升高率最大;增加柴油射流量,燃烧过程减缓,且会扩大柴油的扩散燃烧比例,导致碳烟排放增加。 展开更多

关键词 预混合 着火相位 双直喷 射流控制压缩着火 柴油基燃料

在线阅读 下载PDF 职称材料

变组分生物质燃气发动机循环变动试验研究

4

作者 陈雷 宋鹏 +3 位作者 杜宝国 隆武强 曾文 马洪安 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期562-567,共6页

针对生物质燃气发动机运转稳定性差、循环变动大的问题,采用瓶装气体模拟实际生物质燃气的方法,在一台火花点火发动机上进行了变组分生物质燃气(CH_4-H_2-CO-CO_2)发动机的循环变动试验研究,分析了各可燃组分及CO_2含量变化对发动机工... 针对生物质燃气发动机运转稳定性差、循环变动大的问题,采用瓶装气体模拟实际生物质燃气的方法,在一台火花点火发动机上进行了变组分生物质燃气(CH_4-H_2-CO-CO_2)发动机的循环变动试验研究,分析了各可燃组分及CO_2含量变化对发动机工作稳定性的影响,给出了燃料组分变化对发动机循环变动的影响规律。结果表明,燃料组分变化对燃烧稳定性的影响情况有较大差异:在当量比固定且燃料组分中H_2含量较少时,CO_2含量对燃烧稳定性起支配作用,CO_2含量的增加导致循环变动增加,在个别条件下导致部分燃烧的发生;随H_2含量增加,CO_2含量对燃烧的影响作用逐渐减弱,当H_2含量达到50%时CO_2含量对燃烧的影响作用已不明显;H_2含量固定时,CH_4及CO含量的变化对混合燃料的燃烧并无明显影响。 展开更多

关键词 生物质燃气 组分变化 火花点火发动机 循环变动

在线阅读 下载PDF 职称材料

油漆涂层下PVDF的应变传感及测量方法研究

5

作者 刘刚 黄一 +1 位作者 董维杰 孙宇 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第5期615-618,共4页

针对目前聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜在船舶与海洋工程结构表面应变传感应用方面存在的一些缺陷,提出了一种将压电薄膜保护在结构的油漆涂层下面,并采用非接触式静电电压表检测薄膜表面感应电荷的结构表面应变测量方法。首先,根据压电... 针对目前聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜在船舶与海洋工程结构表面应变传感应用方面存在的一些缺陷,提出了一种将压电薄膜保护在结构的油漆涂层下面,并采用非接触式静电电压表检测薄膜表面感应电荷的结构表面应变测量方法。首先,根据压电方程推导了在非接触测量方式下,电压表测量电压和结构表面应变分量间的关系式;然后,从静电电压表探头的测量原理分析了探头和被测表面间的零电场技术,从理论上预测可以对埋藏在油漆涂层下的PVDF压电薄膜进行感应电荷检测;最后在一块平滑钢板试件上粘贴10片压电薄膜,并进行表面油漆喷涂处理,通过试件单向加载实验,对电压-应变关系式中的参数进行标定和测量油漆涂层下的薄膜表面感应电荷。实验结果表明,该法在应用上具有可行性和明显的工程意义。 展开更多

关键词 PVDF压电薄膜 应变传感 油漆涂层 静电电压表 非接触式

在线阅读 下载PDF 职称材料

气体燃料发动机发展对中国温室气体减排贡献的生命周期分析 被引量：8

6

作者 翟君 冯立岩 +2 位作者 王猛 隆武强 王东升 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期62-71,共10页

为分析气体燃料发动机的温室气体减排能力,应用生命周期分析方法计算了不同燃料的生命周期温室气体排放量,并据此计算了不同发动机的温室气体排放量.建立了气体燃料发动机"最大限度发展"和"不发展"两种情形.据此预... 为分析气体燃料发动机的温室气体减排能力,应用生命周期分析方法计算了不同燃料的生命周期温室气体排放量,并据此计算了不同发动机的温室气体排放量.建立了气体燃料发动机"最大限度发展"和"不发展"两种情形.据此预测了2020年中国气体燃料发动机的温室气体减排效果,估算了2020年气体燃料发动机的耗气量占气体供应量的比重.结果显示,在最大限度发展情形下,气体燃料发动机将分别为城市公共交通、船舶动力和火力发电领域减少约7.47,18.25,450.1Mt CO2e的温室气体,减排量占全国减排目标的5.3%.气体燃料发动机将分别消耗15%的天然气、18.5%的煤层气和50%的垃圾填埋气供应量.考虑我国气体燃料资源结构情况及供应形势,推广气体燃料发动机是切实可行的. 展开更多

关键词 气体燃料发动机 温室气体 生命周期 中国

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国气体燃料资源及开发利用前景展望 被引量：4

7

作者 冯立岩 翟君 +1 位作者 杜宝国 隆武强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期99-106,共8页

在经济发展迅猛、能源紧缺、环境恶化等因素的共同驱动下,中国对气体燃料发动机的需求非常紧迫。为此,分析了中国常规天然气、煤层气、垃圾填埋气、页岩气等轻质气体燃料的资源分布、开采及利用状况,认为大量的气体燃料资源储备为中国... 在经济发展迅猛、能源紧缺、环境恶化等因素的共同驱动下,中国对气体燃料发动机的需求非常紧迫。为此,分析了中国常规天然气、煤层气、垃圾填埋气、页岩气等轻质气体燃料的资源分布、开采及利用状况,认为大量的气体燃料资源储备为中国气体燃料发动机的发展提供了契机。然而,对我国动力行业的发展水平及规模的分析结果表明,目前我国气体燃料发动机的技术水平和制造规模都远远落后于发达国家,缺乏竞争力,满足不了国内市场的需求。进而,对气体燃料的开发利用和气体燃料发动机的发展提出以下建议:1健全煤层气利用设施,推动煤层气产业的发展;2规范市场,优化资源利用比例,提高气体燃料的利用效率;3加快对气体燃料发动机的研究,在中远期能源和动力发展规划中要高度重视我国气体燃料发动机核心关键技术和制造水平的迅速提高;4针对不同的气体燃料,优化气体燃料发动机的性能。 展开更多

关键词 中国 常规天然气 煤层气 垃圾填埋气 页岩气 发动机 能源 环境 动力 发电

在线阅读 下载PDF 职称材料

气体燃料船用主机工作过程三维数值模拟 被引量：4

8

作者 冯立岩 田江平 +1 位作者 翟君 隆武强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期807-813,856,共8页

为了实现高效稀燃,纯气体燃料船用主机需要采取预混合气的"分区控制、湍流激扰"来保证可靠点火和快速火焰传播。设计了某型号气体燃料船用主机的燃烧系统。应用三维CFD软件对其工作过程进行了数值模拟分析,研究了缸内流场变... 为了实现高效稀燃,纯气体燃料船用主机需要采取预混合气的"分区控制、湍流激扰"来保证可靠点火和快速火焰传播。设计了某型号气体燃料船用主机的燃烧系统。应用三维CFD软件对其工作过程进行了数值模拟分析,研究了缸内流场变化、燃料-空气混合过程、点火和火焰传播过程,分析了预燃室内燃料加策略。研究为主机的燃烧系统设计和加浓喷射策略设计提供了初始数据支撑。研究结果表明:在点火时刻,主机预燃室内形成了当量比为1.05的稍浓混合气,有利于稳定点火和火焰快速传播;点火后,经由预燃室喷孔喷出的引燃火焰在主燃室内迅速扩展,在50°CA内即完成主燃烧。 展开更多

关键词 气体燃料 船用主机 稀薄燃烧 燃烧室 燃空当量比 点火 工作过程 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于新型热力循环的高压空气JCCI模拟分析 被引量：3

9

作者 孟相宇 田江平 +3 位作者 隆武强 张强 何爽 田华 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期297-302,共6页

为解决内燃机预混合压缩着火相位的控制难题,提出了高压空气射流控制压缩着火相位,实现全工况范围的预混合燃烧方案.为研究高压空气射流控制缸内预混合气压缩着火工作过程,利用三维CFD程序耦合简化正庚烷化学反应机理,模拟分析了不同喷... 为解决内燃机预混合压缩着火相位的控制难题,提出了高压空气射流控制压缩着火相位,实现全工况范围的预混合燃烧方案.为研究高压空气射流控制缸内预混合气压缩着火工作过程,利用三维CFD程序耦合简化正庚烷化学反应机理,模拟分析了不同喷气压力条件下,缸内着火及燃烧过程.结果表明:不同压力的高压空气喷入缸内,均能将预混合气着火相位控制在上止点附近,喷气压力较低时,可实现高效快速燃烧;低温反应强烈,高温反应呈现出先高后低的特征;随喷气压力的提高,缸内最大压力降低且滞后,燃烧持续期变长,平均温度降低,NOx排放降低,CO排放增加. 展开更多

关键词 柴油预混合气 射流控制压缩着火 高压空气 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于数值计算的切割焊接连续加工残余应力演变过程 被引量：3

10

作者 韦智元 刘玉君 +1 位作者 李瑞 纪卓尚 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2244-2250,共7页

热切割与焊接在船舶制造中以先后顺序连续作用于构件,形成复杂的工艺耦合残余应力场,给掌握船体结构残余应力分布带来困难。为此,以典型的平板结构切割成形后对接焊工艺过程为对象,基于热弹塑性有限元法,建立该过程的数值计算模型,分析... 热切割与焊接在船舶制造中以先后顺序连续作用于构件,形成复杂的工艺耦合残余应力场,给掌握船体结构残余应力分布带来困难。为此,以典型的平板结构切割成形后对接焊工艺过程为对象,基于热弹塑性有限元法,建立该过程的数值计算模型,分析切、焊耦合残余应力的分布规律与演变过程。结果表明,在切焊连续加工中,沿焊缝边缘存在超过材料屈服点的拉应力区,其宽度大于单独进行切割或焊接工艺时的情况;距焊缝较远位置的应力不仅受其温度升降影响,还要平衡热源周围的压应力,因此率先呈现出渐增的拉应力;初始切割残余应力对最终耦合残余应力的影响取决于温度变化梯度的大小。 展开更多

关键词 切割 焊接 连续加工 耦合残余应力 应力演变 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

柴油机气缸套瞬态温度场移动边界方法分析 被引量：2

11

作者 冯立岩 刘超 +2 位作者 王猛 王伟尧 隆武强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期378-384,共7页

在柴油机缸套有限元分析中,瞬态热边界条件对缸套的温度场分布计算结果起决定性作用。为了分析某型号中速柴油机气缸套的温度场及热负荷状态,采用移动边界方法进行了气缸套温度场瞬态分析。通过一维工作循环数值模拟得到缸内工质瞬时温... 在柴油机缸套有限元分析中,瞬态热边界条件对缸套的温度场分布计算结果起决定性作用。为了分析某型号中速柴油机气缸套的温度场及热负荷状态,采用移动边界方法进行了气缸套温度场瞬态分析。通过一维工作循环数值模拟得到缸内工质瞬时温度和换热系数,选取燃气数据变化关键时间点,结合该时刻的活塞位置对缸套内表面进行区域划分并分别求得不同区域瞬时热边界条件,进而对气缸套进行周期性载荷施加,计算得到稳定工况下循环瞬态温度场分布情况。计算结果表明:在稳态工况运行时,气缸套表面温度呈波动状态,最大波动幅值出现在气缸套上部,该位置的热负荷也最为严重。气缸套表面温度波动幅值沿气缸轴线向下止点方向不断减小,缸套内部温度波动幅值沿径向方向迅速衰减。 展开更多

关键词 柴油机 气缸套 有限元 边界条件 瞬态温度场 热负荷

在线阅读 下载PDF 职称材料

低速二冲程发动机气缸润滑油蒸发特性 被引量：1

12

作者 冯立岩 刘超 +3 位作者 吴瑶 王伟尧 田江平 隆武强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期332-337,共6页

针对气缸油液滴自燃引发双燃料机不正常燃烧的问题,本文应用挂滴式蒸发装置研究了气缸油和气缸油基础油液滴的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对气缸油和基础油蒸发过程的影响规律。结果显示:在高温条件下气缸油液滴变形并爆破;... 针对气缸油液滴自燃引发双燃料机不正常燃烧的问题,本文应用挂滴式蒸发装置研究了气缸油和气缸油基础油液滴的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对气缸油和基础油蒸发过程的影响规律。结果显示:在高温条件下气缸油液滴变形并爆破;气缸油的主要成分—150 BS光亮油也有明显的液滴爆破现象,而400 SN精制油无液滴爆破现象发生;气缸油液滴的生命周期与环境温度、液滴初始直径、基础油成分紧密相关,环境温度提高、液滴尺寸减小、精制油成分增加,均会缩短油滴的生命周期。 展开更多

关键词 低速二冲程船用主机 双燃料机 不正常燃烧 气缸润滑油 蒸发 基础油 挂滴式蒸发装置 高速摄像

在线阅读 下载PDF 职称材料

气体燃料船用主机预燃室组件瞬态温度场分析

13

作者 冯立岩 李建宁 +1 位作者 王伟尧 隆武强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期156-160,共5页

为了分析气体燃料船用主机预燃室组件的热负荷状态,采用流固耦合方法对预燃室组件进行瞬态温度场分析。应用三维CFD软件对某型号中速四冲程气体燃料船用主机的缸内工作过程进行数值模拟,得到预燃室主要表面的瞬态热边界条件,将热边界条... 为了分析气体燃料船用主机预燃室组件的热负荷状态,采用流固耦合方法对预燃室组件进行瞬态温度场分析。应用三维CFD软件对某型号中速四冲程气体燃料船用主机的缸内工作过程进行数值模拟,得到预燃室主要表面的瞬态热边界条件,将热边界条件映射到有限元面单元,进而通过有限元计算分析出在稳定工况下主机预燃室组件瞬态温度场的变化历程。计算结果表明:预燃室组件的最高温度出现在喷孔表面附近,且预燃室各部位温度波动不同,尤以喷孔表面处温度波动范围最大。这些都是引起预燃室组件热损伤不可忽略的因素,在对预燃室组件进行结构优化时,应着重考虑喷孔部位。 展开更多

关键词 气体燃料 船用主机 预燃室 耦合传热 热边界

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于各项异性的组合式PVDF应变传感器

14

作者 刘刚 黄一 +1 位作者 董维杰 马艳 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第6期669-672,共4页

在应用压电薄膜测量结构表面应变时,薄膜上的感应电压是其面内两个正交方向应变的函数。要获得结构表面某处一个方向的应变,就必须在该处粘贴和检测两片以上的压电薄膜,这对应用于随机载荷作用下的结构应变测量非常不便。利用压电薄膜... 在应用压电薄膜测量结构表面应变时,薄膜上的感应电压是其面内两个正交方向应变的函数。要获得结构表面某处一个方向的应变,就必须在该处粘贴和检测两片以上的压电薄膜,这对应用于随机载荷作用下的结构应变测量非常不便。利用压电薄膜材料的各向异性开发了组合式压电薄膜应变传感器,这使检测的感应电压和结构表面单一方向的应变成正比关系。根据压电方程推导了组合式压电薄膜输出电压和被测单向应变间的关系,并通过对一个带有小孔平板试件的应变分布测量试验和有限元数值分析,验证了该组合式应变传感器的可行性及具有很高的测量精度。该法操作简单,对实际工程结构应变测量具有重要的实用价值。 展开更多

关键词 组合式压电薄膜 应变传感 感应电荷 静电电压表 非接触式

在线阅读 下载PDF 职称材料

射流控制压缩着火正时可控性试验

15

作者 田华 崔靖晨 +3 位作者 隆武强 田江平 礼博 付垚 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期514-521,共8页

预混合压燃发动机能够实现低PM、低NOx排放和高热效率,但着火正时的可靠控制仍是其应用的主要障碍.射流控制压燃(JCCI)通过点火室火焰射流控制主燃烧室着火正时,这种控制方式直接有效、环境适应性强.通过一台改装的重载发动机对JCCI工... 预混合压燃发动机能够实现低PM、低NOx排放和高热效率,但着火正时的可靠控制仍是其应用的主要障碍.射流控制压燃(JCCI)通过点火室火焰射流控制主燃烧室着火正时,这种控制方式直接有效、环境适应性强.通过一台改装的重载发动机对JCCI工作过程进行了试验,验证了JCCI控制着火正时的原理,研究了点火室点火正时、进气温度和EGR率对JCCI工作过程的影响.结果表明:JCCI的主燃烧室着火直接受控于点火室点火;相同点火正时条件下,进气温度为60~80℃时的CA 10变化只有2°CA,因而着火正时控制鲁棒性好;加入EGR率能够降低JCCI燃烧速率和燃烧噪声,但会造成热效率降低以及HC和CO排放升高. 展开更多

关键词 柴油机 射流控制压燃 着火正时 控制鲁棒性

在线阅读 下载PDF 职称材料