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航空圆弧齿轮泵多齿腔内流量脉动特性研究

航空动力学报 2025年第02期40卷 473-485页

作者：邢毅真黎义斌张生福井卫民孟庆武兰州理工大学能源与动力工程学院兰州理工大学特种泵阀及流控系统教育部重点实验室山东世精机械有限公司

为研究齿轮齿数对燃油圆弧齿轮泵流量脉动特性的影响规律，利用RNG(re-normalization group)k-ε湍流模型对6～9齿的圆弧齿轮泵进行三维瞬态流场数值模拟，推导其瞬时流量的数学模型，揭示齿数对该泵流量特性的影响规律。结果表明：齿... 详细信息

为研究齿轮齿数对燃油圆弧齿轮泵流量脉动特性的影响规律，利用RNG(re-normalization group)k-ε湍流模型对6～9齿的圆弧齿轮泵进行三维瞬态流场数值模拟，推导其瞬时流量的数学模型，揭示齿数对该泵流量特性的影响规律。结果表明：齿轮齿数对该齿轮泵性能有显著影响，以转速为2 000 r/min、进出口压差为8 MPa工况为例，7齿、8齿、9齿泵的出口容积效率较6齿泵相比依次变化：+18.34%、+7.15%、+20.70%。随着齿轮齿数的增加，齿轮所受径向、轴向激励力脉动幅值显降低，7齿、8齿、9齿齿轮径向激励力均值较6齿齿轮相比依次变化：-19.84%、-26.77%、-29.82%，轴向激励力均值较6齿齿轮相比依次变化：-10.37%、-77.64%、-61.49%。通过小波变换对齿轮径向、轴向受力脉动频率进行分析，其脉动频率与齿轮啮合次数呈周期性相关。

关键词：圆弧齿轮泵齿轮齿数流量特性激励力小波变换

基于蜣螂算法优化卡尔曼滤波的锂离子电池模型参数辨识

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中国电力 2025年第1期58卷 196-204页

作者：夏天刘代飞岳家辉陈来恩李亦梁长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410114 长高电新科技股份公司湖南长沙410219

锂离子电池参数辨识结果是电池状态预测的重要基础,提出了一种基于蜣螂算法(dung beetle optimizer,DBO)优化卡尔曼滤波(Kalman filtering,KF)的方法,用以在线辨识电池模型参数。该方法利用DBO快速全局寻找最优解特点,在KF算法中优化过... 详细信息

锂离子电池参数辨识结果是电池状态预测的重要基础,提出了一种基于蜣螂算法(dung beetle optimizer,DBO)优化卡尔曼滤波(Kalman filtering,KF)的方法,用以在线辨识电池模型参数。该方法利用DBO快速全局寻找最优解特点,在KF算法中优化过程噪声和观测噪声的协方差矩阵,提高了识别电池模型参数的准确性。仿真实验数据表明,相较于未优化的KF参数辨识的结果,所提方法辨识误差有明显减少,预测的参数值更加接近真实值。

关键词：锂离子电池参数辨识卡尔曼滤波器蜣螂算法协方差矩阵

基于孔隙尺度的双层级联式胶囊型复合相变储能材料热特性分析

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热力发电 2025年第3期 33-42页

作者：李明轩姜霖松索少一杨新乐解茂昭辽宁工程技术大学机械工程学院大连理工大学能源与动力工程学院

随着全球能源需求的增加和环境问题的日益严峻，开发高效储能技术尤为重要。基于孔隙尺度，应用大涡模拟对双层级联式胶囊堆积结构填充床系统的相变储热过程进行了模拟；探讨不同熔点和物理性质的相变材料在该结构中的温度、流线及涡量... 详细信息

随着全球能源需求的增加和环境问题的日益严峻，开发高效储能技术尤为重要。基于孔隙尺度，应用大涡模拟对双层级联式胶囊堆积结构填充床系统的相变储热过程进行了模拟；探讨不同熔点和物理性质的相变材料在该结构中的温度、流线及涡量分布情况，分析了在不同入口速度下胶囊型堆积结构的热特性，并通过实验结果对模拟进行了验证。模拟结果表明：储热过程中，堆积结构间隙流场和涡量场表现出显著动态特征；在孔隙尺度下可观察到，相变导致流线弯曲和涡旋形成，使得局部速度升高；相变完成后，流场和涡量趋于稳定，低涡量区占据大部分区域；最后，引用Q准则分析流体中的涡结构，得出高强度涡旋主要集中在靠近罐壁处。

关键词：相变储能材料胶囊型孔隙尺度大涡模拟堆积床

基于积分形式的湍流边界层壁面摩擦速度预测方法

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力学学报 2025年第1期57卷 43-54页

作者：孟响卢兆麟李栋张凯北京理工大学宇航学院力学系北京100081 北京理工大学唐山研究院河北唐山063000 北京理工大学设计与艺术学院北京100081

湍流边界层流动广泛存在于自然界、航空航天以及环境工程等领域.壁面摩擦速度是湍流边界层理论研究和工程应用中的一个重要参数,对其进行准确预测具有十分重要的科学意义和工程价值.文章基于雷诺平均动量方程提出了一种利用湍流边界层... 详细信息

湍流边界层流动广泛存在于自然界、航空航天以及环境工程等领域.壁面摩擦速度是湍流边界层理论研究和工程应用中的一个重要参数,对其进行准确预测具有十分重要的科学意义和工程价值.文章基于雷诺平均动量方程提出了一种利用湍流边界层平均速度和雷诺应力剖面预测壁面摩擦速度的积分方法.该方法仅需要同一流向位置、边界层外层的平均流场分布,显著降低了对近壁面流场数据的依赖性.通过文献中大量的直接数值模拟和实验数据验证,该方法的相对误差在±3%以内,且受积分上下限以及边界层厚度等模型参数的影响较小.通过与文献中具有相似积分形式的壁面摩擦速度预测方法比较,发现湍流边界层壁面摩擦速度预测方法的精度与选取的总切应力模型密切相关.本文提出的壁面摩擦速度预测方法适用于不可压缩、零压力梯度光滑及粗糙壁面湍流边界层流动,具有精度高和鲁棒性强等特点,研究结果可为航空航天及能源动力等领域重大工程应用中湍流壁面摩擦阻力的准确预测和调控提供理论指导.

关键词：壁面摩擦速度湍流边界层直接数值模拟实验测量

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基于共享储能服务的智能楼宇双层优化配置

中国电机工程学报 2025年第3期45卷 899-911页

作者：张浩鹏李泽宁薛屹洵常馨月苏珈孙宏斌太原理工大学煤电清洁智能控制教育部重点实验室(太原理工大学电气与动力工程学院)

为降低城市化进程中楼宇储能投资成本，提出一种基于共享储能服务的智能楼宇(intelligent buildings,IBs)双层优化配置方法。首先，建立计及寿命周期的共享储能电站(shared energy storage station,SESS)模型；其次，基于楼宇建筑物热... 详细信息

为降低城市化进程中楼宇储能投资成本，提出一种基于共享储能服务的智能楼宇(intelligent buildings,IBs)双层优化配置方法。首先，建立计及寿命周期的共享储能电站(shared energy storage station,SESS)模型；其次，基于楼宇建筑物热惯性，构建含空调系统的IBs数学模型；然后，综合考虑SESS与IBs的差异化利益诉求，建立基于SESS的IBs双层优化模型。上层模型目标函数旨在降低SESS的规划成本，下层模型目标函数旨在降低IBs的年运行成本，并采用卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucher,KKT)条件将原双层优化问题转换为单层混合整数线性规划问题进行求解。最后，以3个IBs社区的四季典型日为例，对比分析不同优化配置方法对于IBs运行和SESS配置结果的影响。结果表明，在满足IBs用户温度舒适性的同时，所提双层优化配置方法可充分满足SESS运营商与IBs的差异化利益诉求，实现双方的共赢。

关键词：空调双层优化配置建筑热惯性智能楼宇共享储能

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水煤浆循环流化床燃烧飞灰特性研究

太原理工大学学报 2025年第1期56卷 25-33页

作者：张代鑫张国庆刘海军黄涌波杜善周樊保国黄中太原理工大学电气与动力工程学院山西太原清华大学能源与动力工程系北京中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京神华准格尔能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯

【目的】准格尔煤燃烧后灰渣中Al_(2)O_(3)含量超过45%,具有重要的资源综合利用价值。为解决传统循环流化床锅炉燃用准格尔煤时飞灰活性差、Al_(2)O_(3)提取效率低等问题,提出采用水煤浆循环流化床燃烧方式改善灰渣特性。【方法】利用3... 详细信息

【目的】准格尔煤燃烧后灰渣中Al_(2)O_(3)含量超过45%,具有重要的资源综合利用价值。为解决传统循环流化床锅炉燃用准格尔煤时飞灰活性差、Al_(2)O_(3)提取效率低等问题,提出采用水煤浆循环流化床燃烧方式改善灰渣特性。【方法】利用3 MW循环流化床燃烧试验台研究了给料方式、运行氧量、床温、一次风率等对飞灰可燃物含量的影响,并利用比表面积及孔径测定仪、扫描电镜、X射线荧光光谱仪,X射线衍射仪等对不同粒径飞灰成分和微观形貌进行分析。【结果】结果表明:随着床温、运行氧量、一次风率的增加,飞灰可燃物含量逐渐减小;水煤浆粒化燃烧的飞灰可燃物含量明显低于未粒化。飞灰中可燃物主要存在于40μm以下颗粒,随着飞灰粒径的减小,可燃物含量逐渐增加;小颗粒飞灰大部分是由孔隙结构不发达的颗粒构成,可燃物含量较高;随着飞灰粒径的增大,飞灰比表面积和总孔容逐渐减小,平均孔径逐渐增大,粒化末煤浆的总孔容和平均孔径要小于精煤浆;对灰样进行成分分析,发现随着粒径的减小,Al_(2)O_(3)的含量逐渐增大,15μm以下粒径段飞灰中Al_(2)O_(3)的含量达到51.77%;对灰样进行物相检索和半定量分析,活性较好的γ-Al_(2)O_(3)峰随着粒径的增大逐渐减弱,莫来石含量随着粒径的增大逐渐增加,使飞灰的提铝效率降低。总体来看,粒径小于50μm的飞灰中Al_(2)O_(3)的含量更高同时莫来石含量更少,更适合作为提铝工艺原料。

关键词：准格尔煤水煤浆循环流化床灰渣提铝灰渣综合利用

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基于乙醇胺复配溶剂强化吸收CO_(2)的研究进展

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精细化工 2025年第2期42卷 279-287页

作者：胡书康赵兵涛范志彬苏亚欣上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 东华大学环境科学与工程学院上海201620

CO_(2)捕集、利用与封存技术是实现“碳中和”的一种有效解决方案,发展高技术经济性的强化吸收方法是碳捕集的基础。由于单胺溶液的局限性,基于耦合策略的多元复配溶剂强化吸收CO_(2),尤其是能源利用过程中排放的CO_(2),能够实现官能团... 详细信息

CO_(2)捕集、利用与封存技术是实现“碳中和”的一种有效解决方案,发展高技术经济性的强化吸收方法是碳捕集的基础。由于单胺溶液的局限性,基于耦合策略的多元复配溶剂强化吸收CO_(2),尤其是能源利用过程中排放的CO_(2),能够实现官能团的相互协同、增强吸收性能和降低再生能耗。该文论述了基于乙醇胺(MEA)的最新多元复配、无水、离子液体和相变吸收剂复配溶剂强化吸收CO_(2)的性能特性和过程机理,分析了CO_(2)分压、温度、溶剂质量分数、气液流速对吸收性能的定量影响,并对其技术经济性能进行了分析。最后,对基于MEA的多元复配溶剂吸收CO_(2)发展过程中尚需解决的问题进行了总结,并对未来的发展方向进行了展望。

关键词：二氧化碳捕集乙醇胺复配吸收剂吸收性能强化机制

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高声强冲击波作用人耳动态响应特性

兵工学报 2025年第1期46卷 220-234页

作者：李冈胡钟铃胡滨李智宇蔡萌黄土顺中国华阴兵器试验中心陕西华阴714200 南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为研究冲击波作用下的人耳动态响应特性,设计并开展基于某单兵火箭类武器发射环境的有/无佩戴护听器装置试验研究。在分析发射冲击波特性的基础上,设计制作人耳测试装置模型,形成耳内冲击波防护试验测试方法。通过在射手位置处布设人耳... 详细信息

为研究冲击波作用下的人耳动态响应特性,设计并开展基于某单兵火箭类武器发射环境的有/无佩戴护听器装置试验研究。在分析发射冲击波特性的基础上,设计制作人耳测试装置模型,形成耳内冲击波防护试验测试方法。通过在射手位置处布设人耳测试装置模型以获取人耳内压力-时间变化曲线,并采用超压传感器测量对比位置处的自由场冲击波压力。利用小波分析法对测到的数据进行分析,对比分析2种发射冲击波安全限值的评价方法。研究结果表明:发射时的高声强冲击波具有不稳定性,超压峰值高,持续时间短,具有多个脉冲;高声强冲击波频带宽,成分复杂,有明显的低频率高声压特性;无护听器装置时耳内压力有所增强;佩戴护听器装置后可大幅度削弱冲击波对人耳的作用,正射手右耳超压峰值削弱95.7%、声压级峰值削弱14.8%;改进后的国家军用标准GJB 2A—1996“常规兵器发射或爆炸时脉冲噪声和冲击波对人员听觉器官损伤的限值”和美军标MIL-STD-1474E“Department of defense design criteria standard noise limits”中AHAAH模型2种方法得到的单日允许射击数范围接近,对佩戴护听器装置后的冲击波测量曲线评估的方法是可行的。研究结果可为单兵火箭类武器发射冲击波测试系统优化及改进提供理论基础和实践指导。

关键词：单兵火箭类武器高声强冲击波耳道耳罩允许日暴露次数

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基于分子动力学的网联自主车辆换道决策模型

复杂系统与复杂性科学 2025年

作者：杨宇翔曲大义崔善柠王韬王可栋青岛理工大学交通运输工程系青岛黄海学院智能制造学院

车辆驾驶行为受复杂交通场景多维要素约束，其换道决策是自动驾驶领域的关键。为了解决传统换道模型忽略车辆间相互作用的缺陷，分析了车辆间相互作用与分子间力的关系，基于分子相互作用Buckingham势函数，建立了车辆换道决策模型。依... 详细信息

车辆驾驶行为受复杂交通场景多维要素约束，其换道决策是自动驾驶领域的关键。为了解决传统换道模型忽略车辆间相互作用的缺陷，分析了车辆间相互作用与分子间力的关系，基于分子相互作用Buckingham势函数，建立了车辆换道决策模型。依托SUMO软件，从安全性、高效性、舒适性三个方面，与SL2015换道模型对比分析。结果表明，相互作用势决策模型降低了45%的危险换道次数；平均速度提高了3.38%，平均通过数提升了5.12%。相互作用势模型系统描述了车辆间相互作用关系，为网联自主车辆做出安全高效舒适的换道决策提供理论基础。

关键词：网联自主车辆换道决策模型 Buckingham势函数 SUMO仿真