- 熊培霖;李红梅;祁江;褚杨;具德浩;
基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method, LBM)对低雷诺数下椭球体颗粒的流动和传热特性进行数值模拟研究。通过对比分析不同流态下的阻力相关性及试验基础上的平均努塞特数关系式,借助球体和其他数据库对照参考,验证椭球体颗粒模型的适用性。结果表明,椭球体颗粒的阻力系数和传热特性不仅受雷诺数影响,还与颗粒的几何参数密切相关。与传统球形颗粒假设相比,椭球体颗粒模型能够更准确地反映颗粒与流体的相互作用,尤其在高雷诺数和复杂流场条件下。此外,LBM方法在处理复杂边界和多相流问题上展现出独特优势,为非球形颗粒的阻力、升力和努塞特数研究提供了高效工具。
2025年06期 v.47;No.324 9-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1325K] [下载次数:5 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 李钊;田华;隆武强;
针对船舶混合动力推进系统能量管理策略的复杂验证需求,设计一种基于NI PXIe双实时仿真机的分布式数字化验证平台。该平台采用分布式分层架构设计,将混合动力推进系统多物理场模型(部署于下层实时仿真机)与能量管理策略模型(部署于上层实时仿真机)解耦,通过高实时性CAN通信实现微秒级同步交互,构建闭环验证环境。平台支持多能源协同优化、动态工况切换及故障注入等场景测试,平台实现模型分布式交互延迟<50μs、动态工况切换误差<2%,显著提升了策略的工程可信度。相较于传统单机验证,其模型-策略分布式解耦架构解决了模型耦合度高、硬件扩展性差的问题,验证效率提升40%。为跨物理域协同控制与多目标优化策略开发提供了标准化工具链。该平台兼具高动态响应与虚实融合验证能力,对船舶及其他高动态混合动力推进系统的数字化验证具有普适参考价值。
2025年06期 v.47;No.324 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K] [下载次数:30 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 陈悦;黄永仲;
以某V型12缸高速大功率柴油机为研究对象,利用AVL-BOOST软件建立发动机的一维热力学模型,并通过设计不同的米勒进气型线,开展米勒循环对发动机进气、缸内燃烧、油耗和排温的影响规律研究。仿真结果表明:随着进气门关闭角的提前,进气量和最高燃烧压力逐渐降低,缸内燃烧温度逐渐升高;当进气门提前关闭(early inlet valve closing,EIVC)角为60°时燃油消耗率达到最低。基于米勒循环的仿真分析结果,针对进气型线和缸盖气道流量系数重新进行优化设计,并开展台架试验进行验证。结果表明:当NO_x排放与原机标定一致时,各工况的比油耗和排气烟度均有所下降,其中,100%负荷工况的比油耗下降7.3 g/(kW·h),排气烟度(FSN)下降0.84;当比油耗与原机标定一致时,NO_x加权比排放由原机的6.69 g/(kW·h)降到5.85 g/(kW·h)。
2025年06期 v.47;No.324 28-33+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K] [下载次数:6 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 尤越;
探讨270 MPa超高喷射压力、70 kg/m~3高环境密度下柴油近场喷雾与喷油率映射相关性。应用长距显微法拍摄整个喷射过程中的喷雾发展过程,利用小野测器(FJ-8000)测试喷射特性。通过比较分析喷雾特性与喷油率变化规律,发现喷雾发展过程可以由膨胀、稳定和收缩3个阶段来表征,且与三段式喷油率过程呈一一映射对应关系。试验结果表明,近场喷雾动态发展能够定性地描述喷油率变化,即:在喷射开始后,喷雾开始膨胀,随后逐步进入稳定阶段;在喷射结束前,较小喷孔直径的喷油器喷雾逐渐收缩变窄。需要特别指出的是,对于较大喷孔直径喷油器,针阀落座导致喷雾结束时尾部产生剧烈变化从而使喷雾产生相对不稳定和不对称形状。
2025年06期 v.47;No.324 34-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K] [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ]