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| 1 | 防爆柴油机排气格栅计算流体动力学分析显示文摘防爆柴油机排气格栅的使用增加了排气阻力,造成功率损失、扭矩下降等一系列问题。为优化排气格栅的性能,论文采用了数值模拟仿真分析对排气防爆格栅和高温排气喷雾降温系统进行了计算流体动力学分析,结合速度及压力云图分析了格栅造成气流阻力增大的原因,探究了缓冲角对格栅流通阻力的影响,以期为防爆格栅结构设计提供理论指导。 | 李文君 邬斌扬 苏万华 | 2020 | 工程技术研究(百科)2020，2，1： | 0 |
| 2 | 基于响应面和ASA的抑爆球注塑质量多目标优化显示文摘建立了抑爆球一模八腔仿真分析的有限元模型,基于注塑试验对模型进行验证,采用仿真分析可知,最大锁模力和隔片收缩率对成型质量的影响较大,但两者呈负相关,将其作为优化目标,以5种注塑参数作为影响因素,应用最优拉丁超立方抽样法和不同阶响应面模型建立两者的数学关系。通过计算复相关系数可知,四阶响应面模型的精度最高,并且将其作为代理模型。利用自适应模拟退火算法(ASA)对代理模型进行自主寻优,得到满足注塑质量要求的最优工艺参数组合,使提高抑爆球的生产效率显著提高。优化后最大锁模力为535.53 k N,与优化前相比,降低了12.15%;优化后隔片收缩率为4.449%,与优化前相比,降低了20.04%,这表明,提出的优化方法效果显著。 | 邬斌扬 周天意 于洋洋 季宁 张俊红 孟祥德 | 2021 | 塑料2021，50，5： | 11 |
| 3 | 直喷汽油机二次喷射改善冷起动性能的研究显示文摘通过一台直列4缸汽油机分析了喷油模式对直喷汽油(GDI)发动机冷起动过程及冷态怠速过程的影响.结果表明:通过调整喷油策略可以改变缸内混合气的燃烧过程,在二次喷油比例为0.6∶0.4、喷油定时分别为上止点前300°CA和140°CA、环境温度为-30℃条件下,发动机的燃烧特性最佳,HC排放最低.在车辆冷起动过程中,通过二次喷射可以有效缩短混合气的滞燃期和燃烧持续期,以达到缩短起动时间、提高起动性能的目的.在起动后的怠速阶段,采用二次喷射可以大幅提高发动机的燃烧稳定性,有效消除怠速不稳的问题.在闭环控制阶段,通过二次喷射合理组织缸内混合气分布,可以有效改善减稀混合气造成的车辆抖动问题.此外,缸内混合气燃烧过程的优化可以有效降低冷起动过程的HC和CO排放,但会造成NOx排放的小幅升高. | 刘光义 柳建辉 孙玉 尚翔宇 邬斌扬 苏万华 | 2019 | 内燃机学报2019，37，6： | 8 |
| 4 | 基于两级增压与进气门晚关协同作用对柴油机热效率和排放的影响显示文摘以重型柴油机为研究对象,基于部分均质预混燃烧模式研究进气门晚关定时(RIVCT)与两级增压器的优化匹配.对两级增压匹配方法进行了研究,发现合理控制中冷强度、两级压气机的运行效率耦合压比分配技术,可以得到满足压比所需的最小驱动功.在各转速平均有效压力为0.5,MPa工况(25%负荷)发现使用RIVCT,进气流量降低使压气机运行在高效率区,降低了对驱动功的要求,故压比仍能保持不变.同时,进气压力不变的情况下,进气流量减少导致排气压力降低,减少泵气负功从而提高热效率,但各转速热效率提升幅度不同,1,300,r/min、1,600,r/min和1,900,r/min有效热效率分别提高了约1%、1.5%和2%.在相同喷油定时和EGR率(低压EGR循环)的情况下,使用RIVCT后有效压缩比降低,降低了压缩温度使滞燃期加长,混合时间增加,Soot排放降低(降低幅度约30%);滞燃期的加长使混合更加均质,降低缸内局部火焰温度,导致NOx排放大幅度降低(降低幅度约70%). | 邬斌扬 朴有哲 余浩 苏万华 | 2013 | 内燃机学报2013，31，6： | 8 |
| 5 | 柴油机WHTC冷起动过程SCR温度热管理技术研究显示文摘研究了低速低负荷工况下可变几何截面增压器(variable geometry turbocharger,VGT)开度、进气门晚关机构(retard intake valve closing auction,RIVCA)和后喷技术对提升选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)后处理器温度的作用,并从温度提升幅度、发动机油耗率和排放等方面对各技术进行了分析比较。试验结果表明,采用后喷技术、增大VGT开度和利用进气门晚关可以有效提高SCR后处理器温度。但相比于后喷技术,增大VGT开度和运用进气门晚关技术造成的油耗损失较小。试验对后喷策略和VGT-RIVCA策略进行了全球统一瞬态试验循环(world harmonized transient cycle,WHTC)冷起动对比试验。试验结果显示,在使SCR后处理器的起燃时间缩减至循环第600s附近时,后喷策略造成的油耗损失为3.5%,而VGT-RIVCA策略造成的油耗损失仅为1.1%。在验证了VGT控制策略的优越性后,通过设定不同VGT开度的对比试验,最终得到了一套优化的VGT-RIVCA控制策略,运用该策略可以使SCR后处理器的起燃时间由1 300s缩减至540s,NOx排放量由1.78g/(kW·h)降低至0.929g/(kW·h),同时发动机油耗仅有1.4%的恶化。 | 刘光义 孙德增 邬斌扬 苏万华 | 2017 | 内燃机工程2017，38，6： | 7 |
| 6 | 高压共轨柴油机随机停缸策略的试验研究显示文摘为了降低小负荷工况特别是怠速工况燃油消耗和排放,开发了随机停缸算法,并进行了随机停缸策略的试验研究。试验结果表明:在怠速工况下,相同的停缸数时随机停缸比固定停缸转速波动小且稳定性好;随着停缸数的增加,工作缸的喷油量相应增大,工作缸燃烧持续期和放热率峰值增大,燃烧热损失率越低,降低了燃烧过程的传热损失,从而提高了热效率,起到了很好的节油效果,同时未燃HC、不完全燃烧产物CO和碳烟的排放减少。 | 陈礼勇 周小波 邬斌扬 苏万华 | 2016 | 内燃机工程2016，37，5： | 6 |
| 7 | 燃气发动机的空燃比控制关键技术研究显示文摘针对沼气、煤层气的成分与热化学特性,结合流体力学、内燃机工作过程等知识,通过对阀芯截面、升程、气流压差、流量特性的相互关系进行深入研究和分析,建立了适用沼气(或煤层气)的混合气空燃比控制流量特性计算模型,并在4100沼气发动机上试验,结果显示与装用原天然气燃料供给装置相比,其额定功率提升了17%,验证了本文提出的供气阀芯设计计算方法的正确性。 | 邬斌扬 黄海波 施崇槐 | 2011 | 西华大学学报(自然科学版)2011，30，2： | 5 |
| 8 | 防爆柴油机喷雾降温系统及其性能研究显示文摘针对防爆柴油机排气降温系统加装废气水洗箱装置极大增加发动机排气系统阻力的问题,自行设计和搭建了排气喷雾降温系统,并对降温效果的影响因素如喷雾流量、雾滴粒径、喷射方式、两级喷雾比例等在1 500r/min、700N·m工况点进行了试验研究。结果表明:雾滴粒径越小越有利于雾滴在高温排气中的蒸发;采用逆流喷射方式和适当增加第二级喷雾流量比例增加了喷雾降温效果;系统中加入换热管增加了循环冷却水对排气的降温,减少了喷雾的用水量。在1 500r/min、700N·m工况下采用带有换热管的喷雾降温系统可以把排气温度降低到67℃,满足防爆要求。 | 张顺凯 顾文钰 邬斌扬 苏万华 | 2019 | 内燃机工程2019，40，1： | 4 |
| 9 | 基于进气门晚关和EGR的协同作用在两种燃烧模式下对柴油机排放和热效率优化显示文摘在一台直列6缸重载柴油机高速低负荷工况进行了试验,在缸内早喷和晚喷两种燃烧模式下,使用进气门晚关(LIVC),并调整喷油定时和EGR率对柴油机排放和热效率进行了优化.结果表明:使用LIVC后,与EGR能产生协同作用,使缸内氧浓度和高温区域减少,有效降低NOx排放,同时延长了滞燃期;早喷模式中,适当降低EGR率来控制燃氧当量比增加,使滞燃期增长成为影响Soot排放的主导因素,NOx和Soot排放比未使用LIVC时分别减少29%和35%;晚喷模式中,延迟喷油定时,增加EGR率,滞燃期进一步增长,与未使用LIVC相比,NOx和Soot排放分别减少30%和94%;两种模式中都获得了极低的排放值.同时,LIVC使泵气损失率减少,两种模式中有效热效率均提高约2%,晚喷模式有效热效率比早喷模式低2%~3%,但拥有更低的压力升高率. | 余浩 邬斌扬 朴有哲 裴毅强 苏万华 | 2013 | 内燃机学报2013，31，5： | 2 |
| 10 | 柴油微引燃天然气发动机中高负荷QHCCI燃烧试验显示文摘柴油微引燃天然气发动机准均质充量压燃着火(QHCCI)燃烧具有低碳、高效、清洁运行的潜力.通过一台潍柴WP12改造的柴油微引燃天然气发动机,探究了废气再循环(EGR)、进气门晚关(LIVC)、引燃柴油喷射定时和燃氧当量比φ_(o)在大、中负荷工况下对天然气QHCCI的影响.结果表明:大负荷下提高EGR率,有利于QHCCI向更高负荷拓展,但会降低缸内工质比热比,不利于总指示热效率(ITE_(g))提高;通过LIVC技术,降低有效压缩比,避免粗爆燃烧,也有利于QHCCI向大负荷拓展.通过采用LIVC技术结合低EGR率的技术可使QHCCI在大负荷下高效燃烧,经优化后,在低转速、大负荷工况、p_(in)=0.30 MPa、φ_(o)=0.79、EGR率为15%、引燃柴油喷射能量为3%和引燃柴油喷射定时为-3°CA ATDC的条件下,ITE_(g)达到47.50%.中等负荷下,通过引燃柴油喷射定时与φ_(o)的协同控制可对燃烧相位和燃烧速率进行优化,最后在p_(in)=0.18 MPa、φ_(o)=0.50、EGR率为0%、引燃柴油喷射能量为5%且引燃柴油喷射定时为-10°CA ATDC的条件下,ITE_(g)达到49.79%. | 刘亚龙 毋波 邬斌扬 苏万华 | 2022 | 内燃机学报2022，40，6： | 2 |
| 11 | 高充量密度重型柴油机燃烧室形状优化数值模拟研究显示文摘为解决采用较高充量密度后出现的燃烧室与喷雾匹配不合理的问题,基于一台采用阶梯(stepped-lip)型燃烧室的重型柴油机,利用计算流体动力学软件CONVERGR建立了仿真模型并进行了标定验证,在中低转速全负荷工况、高充量密度条件下,通过三维数值模拟研究了燃烧室的唇口直径、唇口深度、底部凹弧半径的变化对缸内燃烧过程和传热损失的影响规律,并以进一步提高高压循环指示热效率为主要目标对燃烧室形状进行了优化。结果表明,在较高充量密度条件下宜采用相对较扁平、唇口深度较小、凹弧半径适中的燃烧室。对燃烧室进行优化后,燃烧后期放热速率加快,传热损失减少,高压循环指示热效率由49.00%提高至49.47%,NO_x排放基本不变而碳烟排放减少了50%。 | 郭建军 刘一泽 邬斌扬 苏万华 | 2021 | 内燃机工程2021，42，2： | 1 |
| 12 | 不同燃烧模式下柴油引燃天然气发动机的燃烧特性显示文摘在“碳达峰”“碳中和”的大背景下,各大发动机制造商越来越关注减少二氧化碳排放,因此对双燃料发动机的研究也变得越来越重要。不同的混合气形成方式决定了不同的燃烧模式,在双燃料发动机中柴油引燃天然气发动机具有显著的排放优势。本研究采用数值模拟和实验相结合的方法,探讨了高压直喷(HPDI)、部分预混压缩点火(PPCI)和双先导喷射预混压缩点火(DPPCI)燃烧模式在中低负荷下的燃烧特性。结果表明,与其他模式相比,DPPCI燃烧模式的总指示热效率(ITEg)更高而总碳氢化合物(THC)排放更低。由于DPPCI具有较好的性能,对其进行了进一步的实验研究,以探索双先导喷射策略对燃烧过程的影响。在DPPCI模式下,第二次引燃柴油喷射时间的延迟会增加THC排放,减少氮氧化物的排放,ITEg表现为先升高后降低,在中低负荷下ITEg可以达到50.4%。 | 靳守营 李金泽 字振源 刘亚龙 邬斌扬 | 2022 | Journal of Central South University2022，29，7： | 1 |
| 13 | 基于运行特性和生命周期理论的综合能源系统优化方法显示文摘综合能源系统是实现节能减排的有效途径之一,经济性和低碳性对于综合能源系统(integrated energy sys-tem,IES)的运行调度同等重要,设备运行特性对IES运行调度具有重要的影响.本文基于设备运行特性与生命周期理论,构建考虑设备运行特性的输入能源(柴油、天然气、系统内新能源机组、大电网输入电能)生命周期碳排放数据库.基于碳排放数据库,考虑碳交易机制,建立IES经济低碳模型.该模型在考虑设备运行约束与系统能量转换特点基础上,以系统总成本最小为优化目标对系统运行进行优化,该优化目标中包含了运行成本与碳交易成本.通过算例分析与低碳模型、经济模型相比较,发现IES经济低碳模型能兼顾系统经济性和低碳性,能在以较低经济成本运行的同时,产生较少的碳排放.基于IES经济低碳模型,通过不同场景的对比分析,分析不同碳交易价格下的IES运行特性,得出碳交易价格变化与IES经济低碳运行的相关性,为碳交易价格的制定提供一定建议.考虑微型燃气轮机与柴油发电机运行特性,分析两类设备不同最大运行效率变化下IES经济低碳运行特点,从设备层面与系统层面基于运行效率变化对IES经济低碳运行特点进行分析,得出了最大运行效率变化对IES经济低碳运行的影响规律,为IES规划和运行优化提供一定参考和建议. | 苏万华 邱俊松 邬斌扬 陈淑婷 聂靖宇 | 2022 | 天津大学学报(自然科学与工程技术版)2022，55，4： | 1 |
| 14 | 防爆发动机涡轮水套热力学分析显示文摘本文以康明斯Isle34040发动机为主体,为了达到防爆柴油机表面温度不超过150的防爆要求,为发动机涡轮增压器设置隔热水套。通过分析隔热水套内壁与外壁的传热学平衡状态,计算出了涡轮外表空气流速与涡轮外表温度的关系,为涡轮隔热水套的设计提供了理论依据。接着利用红外测温仪对涡轮增压器表面温度进行测量,结果显示,当空气流速大于时,涡轮外壳表面温度测量结果低于150,即达到防爆法规的要求。 | 郭爱军 顾文钰 魏涛 邬斌扬 苏万华 | 2019 | 内燃机与配件2019，，13： | 1 |
| 15 | 进气门晚关机构和EGR模式对两级增压柴油机热效率和排放的影响显示文摘在低速中等负荷工况下对一台装有高压级带VGT的两级涡轮增压器(VGT+TC)的直列6缸重型柴油机进行了试验研究,对比分析进气门晚关机构(LIVC)开启与不开启、高压EGR系统(HP EGR)与低压EGR系统(LP EGR)以及不同VGT开度对柴油机热效率和排放的影响.研究表明,使用LIVC后,与EGR能产生协同作用,使缸内氧浓度和高温区域减少,有效降低NOx排放,同时延长滞燃期,当量比分布更加均匀,可有效降低碳烟排放,但碳烟排放对应EGR率变化存在一个临界EGR值,超过临界EGR率后,碳烟排放变差.使用LIVC对有效热效率的影响很小.在相同EGR率下,采用低压EGR系统时,具有更好的NOx和碳烟折中排放,同时有较高的有效热效率. | 朴有哲 邬斌扬 于晓洋 苏万华 | 2014 | 燃烧科学与技术2014，20，2： | 1 |
| 16 | 柴油机进气掺混低浓度甲烷模拟研究显示文摘针对矿井下空气中含有甲烷气体造成柴油机在矿井下运行时会吸入甲烷的情况,使用三维计算流体动力学(CFD)软件CONVERGE模拟柴油机进气混掺0%、0.25%、0.50%、0.75%与1.00%体积浓度的甲烷气体对柴油机燃烧及排放的影响。研究结果发现,当甲烷着火时刻温度大于1000 K时,甲烷的掺混会使得羟基(OH)基团增多,对柴油机的燃烧起着促进作用。在柴油机1200 r/min、80%负荷的工况点下,随着甲烷体积浓度提高至1.00%,滞燃期从7.35°缩短至7.07°,缸内最大燃烧压力从16.05 MPa升高至16.46 MPa,放热率峰值升高9.1%,缸内最高温度从1737 K升高至1771 K,NO x排放由10.55 g/(kW·h)升高至11.36 g/(kW·h),CO排放由0.12 g/(kW·h)升高至1.34 g/(kW·h),碳烟排放由1.210 mg/(kW·h)下降至0.785 mg/(kW·h)。矿井下空气中存在甲烷会对柴油机的燃烧及排放产生影响,但矿井下甲烷体积分数普遍低于0.7%,因此其对柴油机的影响较小。 | 魏涛 郭建军 邬斌扬 苏万华 | 2021 | 内燃机工程2021，42，1： | 0 |
| 17 | 柴油引燃天然气发动机中高负荷性能优化试验研究显示文摘基于潍柴WP10H改造的单缸机试验平台,深入研究中、高负荷工况充量热力学参数和柴油喷射参数之间的耦合关系及多参数协同获得高热效率的控制方法。结果表明,在平均指示压力(indicated mean effective pressure,IMEP)为1.0 MPa的中负荷工况,提前喷油定时会减少引燃油量的需求量;随着预混天然气当量比增大,柴油喷射定时推迟且喷油定时对引燃油量变化的敏感性降低,指示热效率(indicated thermal efficiency,ITE)和燃烧速率趋于最大值时所需要的最小引燃油量减小;中高负荷工况(IMEP为1.4 MPa)下,增大废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率需提前喷油定时,增加引燃油量;增压会带来当量比减小从而减缓燃烧速率和提高压缩温度利于快速压燃着火两方面的影响,综合作用取决于混合气自身的热力学氛围。在中负荷工况下,柴油喷射参数的控制需要尽可能地提升燃烧速率以降低燃烧损失,而通过优化当量比调控传热损失与排气损失是提升热效率的关键;在满足粗暴燃烧限值的同时,优化燃烧相位避免过高的排气损失是中高负荷工况提高热效率的关键;随着负荷升高,进气压力与EGR率均增大,最小引燃油量减小,IMEP为1.7 MPa时,ITE可提升至52.1%,最小柴油能量占比为4.7%。 | 王聪 潘蓓蓓 邬斌扬 苏万华 | 2023 | 内燃机工程2023，44，6： | 0 |
| 18 | 基于自适应粒子群优化算法的串联复合涡轮储能优化策略显示文摘针对发动机串联复合涡轮发电系统储能困难等问题,提出了一种基于自适应粒子群优化(SAPSO)算法的最大功率点追踪(MPPT)方法,增强发电系统功率的捕获能力。此外,采用混合储能系统(HESS)替代单一蓄电池储能,实现电能的高效、稳定存储。通过Matlab/Simulink软件,建立了基于发动机串联复合涡轮发电的储能优化控制仿真模型,对比分析了不同控制方法在设定工况下的功率追踪性能以及混合储能系统的储能特性。仿真结果表明,相较于传统扰动观测法(P&O)控制方法,在所提的SAPSO-MPPT方法下,发电功率提高了190 W,响应时间缩短了0.15 s。同时,HESS能够有效追踪母线上的需求功率,电能回收效率高达95.3%。最后,基于Y24型改装发动机台架搭建了串联复合涡轮发电系统实验平台,对所提储能优化控制策略的节油潜力进行了实验验证。结果表明,SAPSO-MPPT+HESS储能优化策略能够有效提高排气能量回收效率,优化后系统总热效率比原发动机提高了提高0.53个百分点。 | 王震 张珊珊 邬斌扬 苏万华 | 2024 | 计算机应用2024，44，2： | 0 |
| 19 | 基于改进多目标灰狼算法的冷热电联供型微电网运行优化显示文摘针对冷热电联供型微电网运行调度的优化问题,为实现节能减排的目标,以微电网运行费用和环境污染成本为优化目标,建立了包含风机、微型燃气轮机、余热锅炉、溴化锂吸收式制冷机等微源的微电网优化模型。模型的优化求解使用改进的多目标灰狼优化算法,得到多目标问题的Pareto最优解集,并针对微电网优化问题约束条件较多,算法前期探索能力不足的问题,对算法进行改进。仿真结果表明,改进算法的求解速度和全局搜索性能优于原始算法,文中方法可以为冷热电联供型微电网优化调度提供建议,实现根据用户需求的微电网灵活调动,达到减少运行费用和污染气体排放的效果。 | 戚艳 尚学军 聂靖宇 霍现旭 邬斌扬 苏万华 | 2022 | 电测与仪表2022，59，6： | 6 |
| 20 | 进气门晚关与两次喷射协同作用对柴油机中转速中等负荷的影响显示文摘通过对一台高密度-低温燃烧(HD-LTC)柴油机在1,600,r/min和1,900,r/min、中等负荷(50%负荷,平均有效压力为1.0,MPa)下进行研究,分析了进气门晚关(IVCA)机构在开启或关闭状态下及IVCA机构在开启条件下采用主喷加后喷策略对发动机的燃烧、排放和热效率的影响.结果表明:与未开启IVCA相比,HD-LTC柴油机在开启IVCA结构时,NOx与soot的折中排放大幅降低,同时有效热效率上升.采用主喷加后喷策略后,当后喷比例和定时适当时,soot排放大幅降低,NOx排放也略有下降.与1,600,r/min相比,1,900,r/min的最优后喷比例较低且定时较早,表明中等负荷下转速从中到高的变化过程中,同时降低后喷比例和提前后喷定时,有利于获得更优的排放效果. | 刘二喜 战强 邬斌扬 于晓洋 李云强 苏万华 | 2014 | 内燃机学报2014，32，6： | 6 |
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