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喷油策略对相继增压柴油机瞬态切换性能影响的研究

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喷油策略对相继增压柴油机瞬态切换性能影响的研究

作者：马传杰哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

相继增压技术可以扩大增压柴油机高效运行范围,同时也在一定程度上提高了燃油经济性,是目前改善高增压柴油机低工况性能的比较成熟的技术手段,被广泛应用于现代舰船柴油机上。然而相继增压柴油机在瞬态切换过程仍然存在一些问题,如冒黑... 详细信息

相继增压技术可以扩大增压柴油机高效运行范围,同时也在一定程度上提高了燃油经济性,是目前改善高增压柴油机低工况性能的比较成熟的技术手段,被广泛应用于现代舰船柴油机上。然而相继增压柴油机在瞬态切换过程仍然存在一些问题,如冒黑烟、转速波动较大以及油耗急剧增加等,对于相继增压柴油机切换过程性能恶化现象,本文主要从调节切换过程和改进喷油策略方面进行研究,改善相继增压柴油机切换过程的平顺性和稳定性。本文基于GT-suite软件建立了TBD620V12 STC柴油机稳态模型及适用于该机型的高压共轨燃油喷射模型,通过与试验数据对比验证了模型的准确性,确定了柴油机切换工况点转速为1400r/min。基于GT-power与Simulink联合仿真平台建立了柴油机瞬态切换控制模型,选取了合适的切换延迟时间为1.65s,可以有效避免增压器喘振现象,研究了不同喷油策略下,相继增压柴油机在受控增压器切入过程各项性能参数的变化情况,结果表明:在受控增压器切入过程,不同的预喷和后喷方案对柴油机各项性能参数产生了较大的影响,预喷方案降低了NOx排放、后喷方案降低了Soot排放,但两种方案都不能有效降低柴油机转速波动。本文设计了一种可变多次喷射策略,在受控增压器切入过程前期采用较大的后喷、后期采用较小的预喷,最终使得柴油机转速波动降低了7r/min。本文基于灰色理论中的关联度分析方法,计算了不同喷油方案对TBD620V12 STC柴油机在受控增压器切入过程的转速波动、油耗、NOx和Soot排放等四个参数的综合性能影响因子,最终选取可变多次喷射作为最佳喷油策略。针对经典增量式PID控制器在相继增压柴油机切换过程调速性能较差的问题,结合RBF神经网络与经典增量式PID建立了一种自适应调速控制器RBF-PID,以柴油机目标转速、实际转速和转速偏差为输入变量,建立TBD620V12 STC柴油机神经网络控制模型,分别模拟经典增量式PID与RBF-PID两种控制器对TBD620V12 STC柴油机受控增压器切入过程的性能影响,结果表明:在切入过程应用RBF-PID控制器,可以使柴油机转速波动比经典增量式PID降低了8r/min,且回归至稳定转速的时间减少了0.4s。

关键词：柴油机相继增压切换过程喷油策略灰色评价神经网络

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激光切割钕铁硼磁性材料机理及工艺试验研究

激光切割钕铁硼磁性材料机理及工艺试验研究

作者：马传杰中北大学

学位级别：硕士

钕铁硼磁性材料是第三代稀土永磁材料,凭借其高磁能积、高矫顽力以及高剩磁等特点,被广泛应用于通信、医疗、汽车制造等领域,应用广泛。随着人民生活水平的提高,国内外对钕铁硼磁性材料的需求量日益增加,对其生产效率提出了更高的要求... 详细信息

钕铁硼磁性材料是第三代稀土永磁材料,凭借其高磁能积、高矫顽力以及高剩磁等特点,被广泛应用于通信、医疗、汽车制造等领域,应用广泛。随着人民生活水平的提高,国内外对钕铁硼磁性材料的需求量日益增加,对其生产效率提出了更高的要求。当前对于钕铁硼磁性材料的加工方式仍为线切割、磨削、切片、钻孔等传统机械加工方式,设备较多且占用空间大,加工效率较低。而激光加工作为一种新型特种加工方式,具有加工速度快、光束能量密度高的特点。基于此,本课题提出运用激光切割钕铁硼磁性材料,通过分析激光切割对钕铁硼磁性材料结构、磁性及加工质量的影响,探讨激光特种加工方式在磁性材料加工制造中应用的可行性。本课题主要研究内容为:1.从激光切割及钕铁硼磁性材料的特点入手,分析了激光切割钕铁硼磁性材料作用规律及激光切割过程中温度对钕铁硼磁性材料内部磁畴的影响,分析得出:激光在切割钕铁硼磁性材料过程中激光所产生光能转化为热能,作用于材料表面,致使材料熔化,从而达到切割的目的。激光对于钕铁硼磁性材料磁畴的影响主要为两部分,激光光斑作用区域受热熔化致使磁畴断裂,切口附近区域达到居里温度340℃,高温致使磁畴结构破坏,被破坏的磁畴可与附近磁畴结合形成新的磁畴结构,且两部分的影响可以忽略。2.基于有限元分析,模拟激光切割的热影响区域,对切割过程中各时段的温度场模拟结果进行观测,观察到激光加工钕铁硼磁性材料只为局部受热,在光斑作用区域温度升高速度快,冷却速度也快,在此区域温度对材料的影响最大。激光加工过程中所产生的温度对材料整体磁畴的影响并不明显。3.以电流、脉宽、频率及氧气气压为参量,以割缝宽度、粗糙度及挂渣量为衡量指标,通过单因素及正交试验对激光加工钕铁硼磁性材料进行工艺试验研究,并对试验数据进行方差及极差分析,得出各参数对切割质量影响的显著程度以及最优工艺试验参数为电流135A、脉宽0.75ms、频率210Hz、氧气气压0.9MPa。4.对钕铁硼磁性材料进行充磁性能研究,对切割后钕铁硼磁性材料进行充磁处理,进而测试其磁性能。分析测量后B-Y曲线,将传统加工方式与激光加工方式磁性能属性作对比,得出激光加工后的材料性能与传统加工后的材料性能近似,峰值、磁力面积、磁极宽、半高宽在正常变化范围内。并对温度影响下的钕铁硼磁性材料形貌进行宏观及微观观测分析,得出:激光切割中温度对钕铁硼磁性材料所破坏的磁畴结构几乎可以忽略,其对材料的磁性能无显著影响。综上所述,激光切割钕铁硼磁性材料在实际加工运用中是可行的。

关键词：激光切割钕铁硼温度磁畴工艺试验

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半水石膏含量对水泥与外加剂相容性的影响

水泥 2009年第8期 7-8页

作者：郑强杨柳马传杰山水水泥集团有限公司山东济南250307

研究了水泥中半水石膏含量变化对水泥与萘系、密胺和脂肪族等五大类减水剂的相容性影响。结果证明,水泥中半水石膏的含量与水泥对外加剂的相容性关系极为密切,且对于每种减水剂均有最佳掺量点。当半水石膏含量占石膏总量25%～50%时,水... 详细信息

研究了水泥中半水石膏含量变化对水泥与萘系、密胺和脂肪族等五大类减水剂的相容性影响。结果证明,水泥中半水石膏的含量与水泥对外加剂的相容性关系极为密切,且对于每种减水剂均有最佳掺量点。当半水石膏含量占石膏总量25%～50%时,水泥浆体的经时损失变化较小,初始流动度达到最大值。

关键词：半水石膏减水剂相容性

基于XGBoost-MTL的综合能源系统多元负荷预测

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电力工程技术 2023年第5期42卷 158-166页

作者：马传杰孙宇贞彭道刚赵慧荣上海电力大学自动化工程学院上海200090

精确的多元负荷预测是综合能源系统(integrated energy system,IES)优化调度和稳定运行的前提。针对IES中多元负荷之间耦合关系复杂以及影响负荷预测的因素众多等问题,文中提出一种基于极限梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost... 详细信息

精确的多元负荷预测是综合能源系统(integrated energy system,IES)优化调度和稳定运行的前提。针对IES中多元负荷之间耦合关系复杂以及影响负荷预测的因素众多等问题,文中提出一种基于极限梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)与多任务学习(multi task learning,MTL)的多元负荷预测方法。首先通过XGBoost重要度排序得到各影响因素对于多元负荷的贡献度,依据贡献度来选取影响负荷预测的关键性因素作为预测模型的输入,保证了输入特征对于多元负荷预测有效的修正作用;其次以门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)作为共享层来搭建MTL预测模型,各子任务通过共享信息来有效利用各负荷之间复杂的耦合关系;最后以上海某综合能源站的负荷数据为例对文中所提模型的有效性进行验证。结果表明:该模型能够适应实际综合能源系统中各类负荷的变化,有效提高预测精度并减少训练时间。

关键词：综合能源系统(IES) 多元负荷预测耦合关系极限梯度提升(XGBoost) 多任务学习(MTL) 门控循环单元(GRU)

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当前水环境防治存在的问题及对策分析

低碳世界 2018年第3期8卷 15-16页

作者：马传杰长丰县环境保护局安徽长丰231100

水环境防治是生态环境保护的重要内容,是维护公众环保权益的具体体现,笔者针对当前水环境防治及管理中存在的问题进行分析,并在此基础上提出了相应解决措施。

关键词：水环境防治生态环境保护对策分析

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电炉直接加热消解测定高锰酸盐指数的探讨

当代畜牧 2016年第8期45卷 39-40页

作者：马传杰安徽省合肥市长丰县环境监测站 231000

高锰酸盐指数是评价水体质量的一项重要指标,笔者从消解方式入手,使用实验室常用的电炉代替水浴锅对待测液进行消解,探索电炉直接消解测定高锰酸盐指数的可行性。

关键词：高锰酸盐指数直接加热消解水浴消解

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阶梯圆环盘横向弯曲振动特性研究

制造技术与机床 2019年第2期 89-93页

作者：肖龙勇祝锡晶马传杰丁磊中北大学山西省先进制造技术重点实验室山西太原030051

超声振动珩磨设备的核心是超声珩磨谐振系统,而超声珩磨谐振系统的核心元件之一便是弯曲振动圆盘,因此对其作横向弯曲振动分析对于超声珩磨谐振系统的设计显得尤为重要。弯曲振动圆盘可视为阶梯圆环盘结构,基于Mindlin中厚板理论,根据... 详细信息

超声振动珩磨设备的核心是超声珩磨谐振系统,而超声珩磨谐振系统的核心元件之一便是弯曲振动圆盘,因此对其作横向弯曲振动分析对于超声珩磨谐振系统的设计显得尤为重要。弯曲振动圆盘可视为阶梯圆环盘结构,基于Mindlin中厚板理论,根据阶梯圆环盘的位移、转角、弯矩和剪力的连续性条件和边界条件,建立了阶梯圆环盘的横向弯曲振动数学模型,推导了其频率方程,并利用Matlab编写了频率方程的求解程序,对比了理论结果与有限元模态分析结果,表明了理论模型的正确性,为弯曲振动圆盘的设计提供了理论参考。

关键词：阶梯圆环盘 Mindlin理论横向弯曲振动频率方程有限元模态