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变海拔环境下后处理系统对柴油机性能影响及优化研究

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变海拔环境下后处理系统对柴油机性能影响及优化研究

作者：杨云春昆明理工大学

学位级别：硕士

基于我国高原面积广阔,海拔变化区间大以及国Ⅵ排放法规对柴油机排放测试条件和污染物排放量的加严,单纯的机内净化技术已经不能满足法规要求,机外后处理装置已经成为柴油机必不可少的一部分。柴油机匹配后处理系统可以很大程度的减少... 详细信息

基于我国高原面积广阔,海拔变化区间大以及国Ⅵ排放法规对柴油机排放测试条件和污染物排放量的加严,单纯的机内净化技术已经不能满足法规要求,机外后处理装置已经成为柴油机必不可少的一部分。柴油机匹配后处理系统可以很大程度的减少污染物排放从而满足排放法规要求,但是后处理载体一般采用多孔结构对排气中的污染物进行氧化及过滤,这会导致柴油机排气背压升高影响发动机的性能指标,其中DPF载体对排气背压的贡献最大,因此本文主要从DPF角度深入探究高原环境下匹配后处理系统对柴油机性能影响及性能补偿方法。本文通过搭建D19柴油机以及匹配后处理系统(DOC+DPF+SCR)试验台架得到仿真模型构建及验证数据。结合一维和三维仿真手段探究变海拔环境下柴油机匹配后处理系统对性能的影响规律,并从机内油气调节方面对其供油参数和VGT叶片开度进行优化分析,以及机外后处理装置方面对DPF载体结构进行优化选型。首先,本文针对变海拔环境下后处理系统对柴油机性能影响展开研究,分析结果表明:高海拔环境及匹配后处理系统会导致发动机动力性及经济性能下降,DPF压降升高。柴油机在4km海拔运行下,各转速工况下进气量平均下降13.8%,匹配后处理系统后与原机相比进气量平均下降16.1%;在高海拔环境下,会导致滞燃期延长,CA50有一定程度的后移,Soot排放升高,排气边界发生变化,各转速工况下DPF压降平均上升28.7%,扭矩平均降幅在13.6%;DPF内部碳烟及灰分沉积量增加会导致压降升高,柴油机的性能进一步下降。在低海拔环境下DPF碳烟及灰分沉积量增加对柴油机影响较小,在4km海拔,DPF碳烟沉积量相同情况下,灰分沉积量从10g·L升高至20g·L发动机排气损失明显上升,有效热效率最大降幅1.7%,功率下降5.2%,有效燃油消耗率升高5.5%。其次,本文针对喷油参数及VGT叶片开度进行了优化分析,分析结果表明:喷油时刻从-7.5°提前至-11.5°,缸内燃料着火时刻提前,扭矩和功率升幅在4.0%左右,有效热效率升幅在1.3%左右,有效燃油消耗率降幅在3.9%左右;喷油压力不变情况下喷孔直径较小时喷雾动量增加,燃油蒸发扩散加快,油气混合均匀性提高;适当增大喷射角度有利于燃油均匀的分布在活塞凹坑区域及活塞顶面间隙,促进缸内的油气混合,减少局部燃油分布密集情况,同时也可以减少Soot的生成;通过调节VGT叶片开度,可以有效改善高原环境下柴油机的进气特性。低转速下随着VGT叶片开度减小,柴油机进气量提升38.9%,有效热效率提升11.2%;高转速下,随VGT叶片开度增加进气量先升高后减少,VGT叶片开度在0.4时相对于叶片开度全开,进气量提升31.8%,功率提升23.0%,有效热效率增加7.7%。最后,本文从降低后处理系统对柴油机工作性能影响的角度,对DPF进行压降优化分析,分析结果表明:DPF采用高配比,非对称孔道结构,高孔目数载体可以有效提高载体的容灰及容碳能力,降低压降。DPF配比越大,碳烟及灰分加载造成的压降变化越小;高孔目数的载体在碳烟及灰分量较高时压降优势明显,灰分量为0g·L时与低孔目数载体相比最高降幅在50.1%,在灰分为10g·L时最高降幅在62.0%;DPF非对称孔结构的压降随进出口孔径比例的增加先降低后增加,在孔径比为1.3时DPF压降特性最优。

关键词：柴油机高原特性 DPF 压降特性缸内燃烧性能提升

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优刻得公司表决权差异安排的动因及绩效研究

优刻得公司表决权差异安排的动因及绩效研究

作者：杨云春西南大学

学位级别：硕士

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一种仿水母式机器人的研究

一种仿水母式机器人的研究

作者：杨云春哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

21世纪是人类开发海洋的世纪，随着海洋开发需求的增长及技术的进步，适应各种非结构化环境的水下机器人得到迅猛的发展。由于仿生机器人具有效率高、机动性能好、噪音低、对环境扰动小的特点，在海洋考察、环境检测以及军事领域具有重... 详细信息

21世纪是人类开发海洋的世纪，随着海洋开发需求的增长及技术的进步，适应各种非结构化环境的水下机器人得到迅猛的发展。由于仿生机器人具有效率高、机动性能好、噪音低、对环境扰动小的特点，在海洋考察、环境检测以及军事领域具有重要的应用前景。本论文研究来自于国家863项目“低电压驱动水中多功能微型仿生机器人系统研究”。论文以水母为仿生对象，通过对水母的观察和仿生研究，提出并研制了一种仿水母式机器人。设计了基于SMA和ICPF联合驱动的仿水母水下微机器人的本体结构;在运动机理分析和结构参数优化的基础上，建立了SMA驱动器形变和输出力动态模型;通过分析悬臂梁结构的连接杆件弯曲变形模型，从而计算出了SMA驱动器收缩时机器人内部体积的变化;建立了仿生水母机器人动力学模型，推导出了推进力与SMA驱动器形变关系;针对该模型的运动特点，设计了基于AVR单片机的SMA驱动模块和ICPF驱动模块，建立了整个推进系统的硬件平台。论文最后建立了仿水母式机器人实验系统，对水母式仿生机器人进行了驱动性能测试和推进实验，验证了系统设计的可行性。

关键词：仿水母机器人 SMA ICPF 动力学模型

一种低成本GPS/INS紧耦合组合导航系统

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武汉大学学报（信息科学版） 2011年第4期36卷 481-485页

作者：鲁郁胡锐杨云春中国科学院微电子研究所通信与多媒体SOC研究室北京市朝阳区北土城西路3号100029 北京耐威时代公司

描述了一种低成本的GPS/INS组合导航系统,经过理论推导得到了系统具体的实现方法,并通过市场上大量使用的低成本GPS模块和MEMS陀螺和加速度计实现了该系统。实际路测数据结果显示,该系统基本达到了理论预期。

关键词： IMU INS 紧耦合扩展卡尔曼滤波

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机动加速度辅助的航姿系统扩展卡尔曼滤波

系统工程与电子技术 2009年第3期31卷 625-628,637页

作者：郭鹏飞任章邱海韬杨云春北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 中国航天科工信息技术研究院北京100037 北京耐威时代科技有限公司北京100029

低精度航姿系统一般采用基于重力场和地磁场矢量观测的6态扩展卡尔曼滤波,载体长时间机动时,模型存在较大误差,无法保持稳定的姿态精度。将载体机动加速度描述为当前统计模型,提出了一种机动加速度辅助的9态扩展卡尔曼滤波,其状态变量... 详细信息

低精度航姿系统一般采用基于重力场和地磁场矢量观测的6态扩展卡尔曼滤波,载体长时间机动时,模型存在较大误差,无法保持稳定的姿态精度。将载体机动加速度描述为当前统计模型,提出了一种机动加速度辅助的9态扩展卡尔曼滤波,其状态变量包括三个姿态角误差、三轴陀螺零偏误差和三轴载体加速度误差,观测量为三轴加速度误差和三轴地磁场误差。实验表明,将航姿系统固定在转台上产生0.6 g的向心加速度时,9态扩展卡尔曼滤波在对机动加速度进行稳定估计的同时,姿态精度保持在1度以内。

关键词：机动加速度扩展卡尔曼滤波当前统计模型重力场地磁场

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高层建筑火灾中烟气组合控制设置参数的研究

安全与环境学报 2012年第2期12卷 201-204页

作者：杨云春何嘉鹏南京工业大学城市建设与安全工程学院江苏省城市与工业安全重点试验室南京210009

利用FDS模拟研究走廊中排烟口数量、位置以及挡烟垂壁与缓冲区的结合对高层建筑烟气控制效果的影响,寻找最佳组合烟气控制模式。结果表明,在走廊中部设置1个以排除火灾产生烟气为主的排烟口,在空气幕前方2m处设置1个以排除新鲜空气为主... 详细信息

利用FDS模拟研究走廊中排烟口数量、位置以及挡烟垂壁与缓冲区的结合对高层建筑烟气控制效果的影响,寻找最佳组合烟气控制模式。结果表明,在走廊中部设置1个以排除火灾产生烟气为主的排烟口,在空气幕前方2m处设置1个以排除新鲜空气为主的排气口,并且在排气口后方0.5m处设置1个挡烟垂壁的组合烟气控制模式具有最佳的烟气控制效果。挡烟垂壁离机械排烟口0.5m时,可以有效降低缓冲区及前室的温度和烟气浓度,前室内CO2体积分数下降21.4%,温度下降9℃。当挡烟垂壁离空气幕较近时,走廊内的温度和烟气浓度反而上升。

关键词：安全工程烟气控制空气幕机械排烟挡烟垂壁