国家教育部博士点基金(20020335079)
- 作品数：8 被引量：35H指数：4
- 相关作者：俞小莉刘林陈平录胡军强元广杰更多>>
- 相关机构：浙江大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金福特-中国研究与发展基金浙江省科技计划项目更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理社会学经济管理机械工程更多>>
- 基于Pareto Frontier方法的气动发动机设计被引量：2
- 2009年
- 为建立气动发动机的设计方法，提出将功率和比功作为优化气动发动机工作性能的两个目标，将多目标优化理论中的Pareto解作为气动发动机的设计曲线．采用基于进化算法的多目标优化程序NSGA—Ⅱ求解得到了最大比功一功率曲线，以及发动机行程、径程比等发动机结构参数和进气压力、发动机转速、进排气门启闭相位等发动机运行参数随功率的变化规律曲线．通过分析这些规律曲线得出，气动发动机各参数调节的结果是使进气门关闭前的缸内压力尽可能高；不同功率下，比功最大的发动机行程均取该变量变化范围的上限；径程比的取值范围为0．4～0．6，设计功率不同，其取值也不相同，可根据设计目标进行选取．总结出基于多目标优化算法气动发动机设计的一般流程，验证了基于Pareto Frontier设计方法的有效性，为科学规范地设计气动发动机打下良好基础．
- 刘林俞小莉胡军强陈平录
- 关键词：气动发动机设计方法多目标优化遗传进化算法
- 气动发动机活塞运动轨迹的优化设计被引量：8
- 2006年
- 为解决高转速下动力与经济性能的下降,提出一种新的气动发动机曲轴连杆机构.通过建立气动发动机的进气模型和缸内工作过程模型,以压缩空气的比输出功最大为目标函数,给出优化的活塞运动轨迹曲线.分析了进气阀与活塞运动之间新的匹配关系.设计了复曲轴连杆结构,并得到调节进排气门的开关时刻与持续时间的方法.结果表明,在该机构实现的优化轨迹曲线中,在缸内压力达到进气压力之前,活塞的运动速度应该保持静止;缸内高压建立后,活塞的运动速度应与进气门的截面积保持线性关系;进气门关闭后,活塞速度应保持匀速运动.采用新机构后的压缩空气比输出功比原系统提高了一倍.
- 刘林俞小莉
- 关键词：气动发动机曲轴连杆机构优化计算绿色汽车
- 用于气动发动机设计的非支配排序遗传算法的改进被引量：3
- 2009年
- 非支配排序遗传算法用于气动发动机设计不能获得完整的功率与比功关系曲线,为此对程序中的等级排列子程序和分散性估计方法进行了改进.将两目标优化问题中的性能指标分别定义为空间性能指标和跟随性能指标.通过一个区间分布参数将空间性能指标分成多段,位于同一区段内的个体根据其跟随性能指标的大小进行等级排列.个体间的分散性只根据空间性能指标进行计算.通过对预先设计的以正弦函数为目标的优化问题进行求解,验证了改进后的程序能够获得准确、分布均匀的解.与NSGA-II算法相比,改进后的程序用于气动发动机设计可以得到更加完整的设计信息.
- 刘林俞小莉胡军强陈平录
- 关键词：气动发动机多目标优化遗传进化算法
- 液氮发动机的热力循环设计被引量：3
- 2006年
- 针对基于单级朗肯循环的液氮发动机效率低和主换热器外表面结霜的问题,设计了基于等熵膨胀的液氮-甲烷-乙烯-R134a四级朗肯循环液氮发动机动力系统新方案.计算结果表明,液氮在所设计的热力循环下的比输出功比采用单级朗肯循环提高了129%;即便充分考虑不可逆因素的影响,液氮的比输出功也远大于蓄电池的比输出功.由于新系统中最上一级热力循环的温度超过水的冰点,避免了主换热器的结霜问题,同时将太阳热能引入新系统,进一步提高了动力系统的效率.比较了基于新循环与基于二级布莱顿循环的液氮动力系统,指出在理想情况下两者的比输出功接近,但当考虑压降和温差等实际因素时,二级布莱顿循环的比输出功远小于所设计的多级多组分朗肯循环.
- 刘林俞小莉翟昕张喜州
- 关键词：液氮发动机
- 液氮发动机试验及效率分析被引量：6
- 2007年
- 为了解液氮储能气动发动机的工作特点,实现液氮可用能的高效利用,搭建了液氮动力系统试验台架,测试了发动机在进气压力为0.1-1 MPa和转速为300-1 500 r/min区间内的动力性能和经济性能.分析了试验结果所展现的液氮发动机的动力性能和经济性能随进气压力和转速的变化规律.试验发现,发动机的输出功率与进气压力成正比关系;气阻现象使得发动机效率不随系统压力的增加而增加.系统的不可逆损失归结为内部不可逆损失和外部不可逆损失两部分并建立了相应的数学模型,结合试验数据,计算了液氮的单位质量可用能在系统中的分配.结果说明漏气损失与系统输出具有相同的量级,应该杜绝系统的漏气;换热损失消耗了大部分的液氮可用能,构建高效的液氮动力系统,必须采用多级循环.
- 刘林俞小莉
- 关键词：液氮发动机绿色汽车
- 气动发动机进气相位对工作过程的影响被引量：20
- 2004年
- 研究了采用旋转阀式配气机构的发动机的工作过程,建立了气动发动机示功图的理论模型;该模型能够较好地预测进气做功过程中缸内压力的变化趋势.在不同的进气相位下进行实验,分析了动力损失的影响因素.结果表明,在相同的进气压力下,在上止点时刻进气,气动发动机的输出功率最大;随着进气时刻的推迟,发动机的动力性和经济性变差.
- 蔡金雷俞小莉元广杰沈瑜铭
- 关键词：气动发动机缸内压力
- 气动发动机理想循环的优化设计被引量：12
- 2006年
- 为了对气动发动机进行效率分析和参数整合与优化,提高发动机的工作效率和经济性,提出一个能代表气动发动机工作过程、特征明显的理想热力循环.利用变质量热力学理论对该循环建模,分析了不同工作参数和气缸的几何参数对气动发动机工作过程的影响.提出并推导了4个效率评价指标以从不同角度评价气动发动机的工作状况.经过多目标规划计算后得到了气动发动机在最佳工况时的工作参数和气缸的几何尺寸.分析结果表明,当进气压比为32,气缸压缩比为13时,系统的效率最高,而进气温度对优化结果没有影响.
- 刘林俞小莉
- 关键词：气动发动机热力循环变质量系统
- 液氮发动机循环可用能及效率分析
- 2010年
- 针对液氮发动机开始朗肯循环过程可用能损失较大的问题,提出分析方法,研究液氮发动机开式朗肯循环过程中可用能损失分布;研究并设计液氮二级再热系统,分析液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环.结果表明,排气是可用能损失的主要环节之一,约占系统输入可用能的20%;且初始膨胀温度受环境温度限制是导致排气可用能损失的主要原因.再热系统可以消除环境温度因素对循环效率提高的限制;采用二级再热膨胀系统,选取合理的再热温度和二级膨胀压力可以得到更高的效率.采用液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环,可以将无法直接做功的内燃机常压高温排气的温度转化为液氮发动机进气可用能,等质量工质的联合循环将整个系统的平均效率提高了8.06%.
- 聂相虹俞小莉陈平录方奕栋
- 关键词：液氮发动机可用能内燃机
