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EGR率对农用单缸柴油机燃用生物柴油的NOx与PM排放特性影响分析

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环境科学学报 2021年第3期41卷 914-921页

作者：谢纬安瞿磊王忠刘帅冯伟杰南通职业大学汽车与交通工程学院南通226007 江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013

单缸柴油机作为小型农用机械不可或缺的动力源,在使用过程中会产生大量污染物.其中氮氧化合物(NO_(x))和颗粒(PM)是气溶胶的主要组成部分,对大气环境造成了严重污染.为有效改善农用单缸柴油机NO_(x)和PM排放,本研究通过添加生物柴油对... 详细信息

单缸柴油机作为小型农用机械不可或缺的动力源,在使用过程中会产生大量污染物.其中氮氧化合物(NO_(x))和颗粒(PM)是气溶胶的主要组成部分,对大气环境造成了严重污染.为有效改善农用单缸柴油机NO_(x)和PM排放,本研究通过添加生物柴油对柴油进行改质以及采用机内EGR净化技术两种方案,测量了柴油机分别燃用柴油B0,生物柴油调合燃料B20、B50在不同EGR率下的NO_(x)和PM排放.结果表明,采用EGR技术能够明显改善柴油机的NO_(x)排放,但同时会引起碳烟排放的增加.通过在柴油中添加生物柴油能够在一定程度上降低碳烟排放,其中高负荷、大EGR率条件下的改善最为明显.在2000 r·min^(-1)、75%负荷,EGR率为30%时,燃用B50的碳烟排放与燃用B0相比降低了47.3%.总体上柴油中添加生物柴油与EGR技术共同作用能够有效降低柴油机高负荷工况时的颗粒排放总数量.

关键词：农用柴油机排放生物柴油废气再循环

融合应变响应的结构载荷/参数联合识别的EGDF法

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机械设计与制造 2023年第9期391卷 27-31,36页

作者：万志敏王婷曹健邵仁玉南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007

结构动载荷识别、参数识别都属于结构动力学领域的热点研究方向,目前已有一些研究致力于两者的联合识别,比如作者提出的EGDF算法。不过该算法与其他基于最小二乘法的连续识别方法一样,当仅用加速度信号作为反演的响应时,存在严重的载荷... 详细信息

结构动载荷识别、参数识别都属于结构动力学领域的热点研究方向,目前已有一些研究致力于两者的联合识别,比如作者提出的EGDF算法。不过该算法与其他基于最小二乘法的连续识别方法一样,当仅用加速度信号作为反演的响应时,存在严重的载荷和位移识别信号的虚假低频漂移现象,其原因是加速度信号对于输入载荷的准静态分量不灵敏。考虑到应变信号包含有结构本征的低频振动特性,这里基于应变和加速度测量信号的融合策略,并应用模态缩减法拓展了原始EGDF算法。以平面桁架结构为数值仿真对象,验证了这里算法的有效性。

关键词：载荷识别参数识别 GDF法应变测量数据融合

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绕流波动特性对不同区域流动传热影响

排灌机械工程学报 2022年第8期40卷 826-833页

作者：彭婧华沈洁惠谢纬安翟少华喜冠南南通大学机械工程学院江苏南通226019 江苏航运职业技术学院交通工程学院江苏南通226010 南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007

为研究换热设备后向台阶内置圆柱模型的强化传热机理,采用Fluent进行数值模拟,并通过PIV粒子图像测速方法验证模拟结果的可靠性.研究雷诺数为700后向台阶内置圆柱(X_(c)/S=0.6,Y_(c)/S=1.0,d=6 mm)时,后向台阶流道不稳定流动的周期性,... 详细信息

为研究换热设备后向台阶内置圆柱模型的强化传热机理,采用Fluent进行数值模拟,并通过PIV粒子图像测速方法验证模拟结果的可靠性.研究雷诺数为700后向台阶内置圆柱(X_(c)/S=0.6,Y_(c)/S=1.0,d=6 mm)时,后向台阶流道不稳定流动的周期性,以及周期波动对流道不同区域传热的影响.研究结果表明:在过渡流状态下,流道周期速度波动受两基波频率影响,即台阶影响的频率f_(s)=7.25 Hz和受圆柱影响的频率f_(c)=14.10 Hz;f_(c)主要作用在流道上游局部区域,上游回流运动被破坏,努赛尔数瞬时峰值提高2.52倍;f_(c)促进台阶振动频率f_(s)提前产生,下游温度梯度减小,瞬时努赛尔数逐渐减小;台阶分离流体与圆柱尾流共同作用使得流道换热效果整体提升,同时壁面摩擦系数也增大.

关键词：后向台阶内置柱体过渡流周期性粒子图像测速

基于无迹变换的结构载荷/参数联合识别的GDF法

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振动与冲击 2022年第9期41卷 75-80,98页

作者：王婷万志敏南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

结构动态载荷/参数联合识别是近些年结构动力学领域的研究热点,比如EGDF(extended Gillijns-De Moor filter)算法。EGDF算法的思想基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的1阶线性化近似来处理系统中的非线性,影响识别精度;考虑到无迹变换(UT)能够有... 详细信息

结构动态载荷/参数联合识别是近些年结构动力学领域的研究热点,比如EGDF(extended Gillijns-De Moor filter)算法。EGDF算法的思想基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的1阶线性化近似来处理系统中的非线性,影响识别精度;考虑到无迹变换(UT)能够有效地处理系统非线性问题,引入无迹变换,应用模态缩减法,将传统GDF(Gillijns-De Moor filter)法进行改进,形成了GDF-UT算法;另外,为了缓解GDF法中的载荷位移识别信号的虚假低频漂移现象,应用应变和加速度测量信号的融合策略拓展GDF-UT算法。以平面桁架结构为数值仿真对象,验证了该算法的有效性,相比于EGDF算法,该算法精度更高。

关键词：载荷识别参数识别 GDF法无迹变换(UT) 数据融合

494Q增压柴油机可靠性试验及改进措施分析

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机械设计与制造 2022年第4期374卷 242-245,252页

作者：谢纬安瞿磊王忠冯伟杰南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007 江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

通过发动机试验台架,采用混合负荷方式对494Q增压柴油机进行了1000h的可靠性试验。分析了试验过程中遇到的润滑油油压突然降低的问题,并提出了改进措施。研究了改进后柴油机功率、扭矩与有效燃油消耗率随时间的变化关系,对比了试验前后... 详细信息

通过发动机试验台架,采用混合负荷方式对494Q增压柴油机进行了1000h的可靠性试验。分析了试验过程中遇到的润滑油油压突然降低的问题,并提出了改进措施。研究了改进后柴油机功率、扭矩与有效燃油消耗率随时间的变化关系,对比了试验前后柴油机的动力性及经济性指标。结果表明:增大柴油机润滑油泵齿轮宽度2mm能有效解决润滑油压力过低的问题。改进后的试验过程中,除燃油消耗率呈波动上升趋势外,功率、扭矩、排气温度均随时间波动下降。试验后标定工况点的有效燃油消耗率上升了2.3%,功率下降了3.4%。随柴油机转速的增加,进气流量逐渐增大,活塞漏气量先增大后减小,在转速为3000r/min时,活塞漏气量达到最大值70.2L/min。根据柴油机技术规范,以上试验结果表明改进措施切实可行。

关键词：柴油机可靠性性能对比优化改进

在高职院校混合式教学中构建和谐师生关系的策略研究

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产业与科技论坛 2024年第8期23卷 234-236页

作者：瞿磊蒋毅谢纬安孙声南通职业大学汽车与交通工程学院南通职业大学

后疫情时代,高职院校积极响应“停课不停学”的号召,“线上+线下”的混合式教学成为高职院校教学新常态。在混合式教学中,高职院校的师生关系发生了巨大变化,教学个性化、管理人性化、冲突多元化特点尤为凸显。在混合式教学中,高职院校... 详细信息

后疫情时代,高职院校积极响应“停课不停学”的号召,“线上+线下”的混合式教学成为高职院校教学新常态。在混合式教学中,高职院校的师生关系发生了巨大变化,教学个性化、管理人性化、冲突多元化特点尤为凸显。在混合式教学中,高职院校师生交往要遵循平等互助、目标正向、创新共识原则,并提出努力提升教师胜任力、学生幸福感及师生认同感,通过多举措优化师生互动,多路径关怀学生心理,多元素实现师生共生,由此构建和谐的师生关系。

关键词：高职院校混合式教学师生关系

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复合台阶绕流中旋涡与强化传热的关联性机理

机械设计与制造 2022年第5期375卷 10-14,19页

作者：瞿磊谢纬安喜冠南张杰南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007 南通大学机械工程学院江苏南通226019

研究了复合台阶绕流中典型旋涡和壁面传热之间的关联性机理。通过PIV实验对所用的数值模拟方法进行了验证。从瞬态和时均两方面分析了早期过渡流区域复合台阶绕流的传热特性。结果表明:从层流到早期过渡流壁面的时均传热随雷诺数呈现出... 详细信息

研究了复合台阶绕流中典型旋涡和壁面传热之间的关联性机理。通过PIV实验对所用的数值模拟方法进行了验证。从瞬态和时均两方面分析了早期过渡流区域复合台阶绕流的传热特性。结果表明:从层流到早期过渡流壁面的时均传热随雷诺数呈现出非线性的增长趋势,同时台阶底面局部区域的流动传热出现了非相似性。为了理清上述传热特征的形成原因,对一个振动周期里典型旋涡的形态特征和演变规律进行了分析,发现旋涡再附着冲击角γ,近壁冲击流速Ω和旋涡流向长度Lv是影响传热的三个关键因素。一般情况下,壁面传热随着γ和Ω的增大而增大。

关键词：强化传热典型旋涡旋涡演变关联性复合台阶

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后向台阶绕流低频脉动特性的强化传热研究

机械设计与制造 2022年第7期377卷 65-69,75页

作者：谢纬安喜冠南李骄承南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007 南通大学机械工程学院江苏南通226019

后向台阶绕流是包含丰富流动现象的典型分离再附流动,在工程中应用广泛。这里针对过渡流下后向台阶绕流低频脉动特性对传热的影响展开研究,重点分析了主回流区再附着点下游传热得到强化的原因。结果表明:过渡流下的低频脉动特性诱导流... 详细信息

后向台阶绕流是包含丰富流动现象的典型分离再附流动,在工程中应用广泛。这里针对过渡流下后向台阶绕流低频脉动特性对传热的影响展开研究,重点分析了主回流区再附着点下游传热得到强化的原因。结果表明:过渡流下的低频脉动特性诱导流动在壁面附近形成旋涡,这些旋涡的运动破坏了速度边界层的均匀发展,同时加强了冷热流体的混合,从而强化了底面传热,再附着点下游局部区域的传热比层流时提升了3倍以上。随着雷诺数的继续增大,近壁旋涡的形态发生变化,促使流体冲击壁面的角度增大,低速回流范围减小,从而进一步强化了底面传热。

关键词：后向台阶过渡流再附着低频脉动强化传热

EGR对不同生物柴油/柴油掺混比下碳烟前驱体形成的影响

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江苏大学学报（自然科学版） 2020年第2期41卷 199-205页

作者：吴旭东王忠刘帅李瑞娜瞿磊江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007

以生物柴油和柴油混合燃料为研究对象,采用AVL-Fire和Chemkin软件耦合,简化正庚烷-癸酸甲酯-9-癸烯酸甲酯燃烧反应机理作为燃烧化学反应动力学机理,构建了有3299个组分和10806个基元反应的生物柴油/柴油化学反应动力学模型,分析了EGR率... 详细信息

以生物柴油和柴油混合燃料为研究对象,采用AVL-Fire和Chemkin软件耦合,简化正庚烷-癸酸甲酯-9-癸烯酸甲酯燃烧反应机理作为燃烧化学反应动力学机理,构建了有3299个组分和10806个基元反应的生物柴油/柴油化学反应动力学模型,分析了EGR率和生物柴油/柴油掺混比对乙炔、苯、萘、菲和芘等碳烟前驱体生成规律的影响.结果表明:碳烟前驱体主要生成于预混燃烧阶段;随着曲轴转角的增加,碳烟前驱体生成量呈先升高后降低的趋势;随着生物柴油/柴油掺混比的增加,碳烟前驱体的初始生成时刻提前,生成量峰值和最终生成量都有所降低;随着EGR率的增加,生成量峰值时刻都有所滞后,乙炔生成量峰值降低,最终生成量逐渐升高,苯、萘、菲和芘最终生成量有所增加.

关键词： EGR 生物柴油掺混比碳烟前驱体排放