为进一步提高能源利用率,降低综合运行成本,对太阳能-空气源热泵复合供暖系统的流量进行了优化研究。首先利用TRNSYS仿真软件建立了系统模型,然后以采暖季总运行成本最小为优化目标,以三个循环回路的流量为优化变量,以热舒适性评价指标为惩罚函数,采用模式搜索算法进行了优化计算,给出了流量的最优值,并与用传统方法给出的设计值进行比较。结果表明,优化后系统总运行成本更低(可降低21.5%)。研究结果可为太阳能与热泵复合供暖系统优化提供参考。

利用能量方程、状态方程、运动方程和质量流量方程,建立新型排气余压利用系统气缸回程过程的基本数学模型。选取合适的基准值将数学模型无因次化,运用MATLAB/Simulink对无因次模型进行仿真,得到各无因次参数对排气回收效率的影响。仿真结果表明,排气回收效率主要由无因次固有周期、无因次进气口有效面积、切换判据及气缸无因次供气压力决定。当切换判据或气缸无因次供气压力增加而排气回收效率下降时,可以通过改变无因次进气口有效面积、无因次固有周期使其增加。对确定的气缸驱动系统,可以通过改变气罐体积来提高排气回收效率。

利用ICEM CFD创建相变蓄热水箱物理模型并进行网格化,基于Fluent特有的Solidification/Melting模型,仿真一种基于球型封装的相变储热水箱在初始温度35℃、入口流速0.11 m/s、入口温度98℃工况下的蓄热过程,得到了相变储热过程中的温度与液相率曲线,研究3种不同物理模型的储热性能并分析了相变过程中的储热形式,得出了在同等储热量下,具有3种不同大小(直径分别为50、65和80 mm)蓄能球的水箱储热时间分别为2220、2750、3540 s。具有50和65 mm相变储热球的水箱比具有80 mm储热球的水箱整体储热时间分别减少1320和790 s,整体模型的储热效率分别提升了37%和22%。因此在实际应用过程中,合理选择蓄能球直径可有效提升蓄热效率。

为提高恒定螺距螺旋盘管蓄热装置蓄热效率,提出一种以石蜡为相变材料(PCM)的圆柱形渐变螺距盘管式相变蓄热装置。螺旋盘管蓄热装置具有管程长、蓄热过程中温度分布不均导致相变时间增加的问题。为此,提出渐变螺距优化算法,通过高斯拟合和FLUENT软件模拟选择出一组最优渐变螺距。对渐变式和恒定式螺距蓄热装置在不同入口温度和流速下的蓄热过程进行模拟,且通过FLUENT仿真和实验研究两种装置的蓄热特性。结果表明:相比于恒定螺距相变蓄热装置,渐变式螺距相变蓄热装置能够更好地耦合PCM蓄热特性,在一定程度上能够缩短蓄热时间。

针对活塞式膨胀机的工作过程,利用能量方程、气体状态方程、拉格朗日方程等建立了非线性瞬时的热力学和动力学模型,实现对系统的精确建模和性能研究。利用MATLAB/Simulink得到的仿真转速/功率与实验平台测得的转速/功率进行比较,验证了数学模型的正确性。通过仿真模型研究了进气压力、负载扭矩对活塞式膨胀机系统性能的影响,并分析了进气温度对系统性能的影响。研究表明:在一定压力条件范围内,随着负载扭矩的增加,活塞式膨胀机的输出功率和效率

设计并搭建基于球形单元的相变储热装置。储热水箱作为太阳能供暖系统中的核心设备,水箱的放热性能直接决定储能系统整体的运行效率。通过单一控制变量法对球形单元储热装置进行放热试验,得到并分析温度变化曲线。结果表明:在水箱空间一定且相变材料基本一致时,球形相变单元个数对装置的放热效率影响较大;改变单元之间层间距对装置的放热效率影响较小;入口温度和入口流量的变化对整个装置换热效率影响较大。

侧隙锯片是一种具有良好应用前景的新型冷锯机圆锯片，具有节能并延长锯片使用寿命两大优点。现针对φ1800mm冷锯机在锯切H型钢过程中，因锯片横向振动导致锯缝过宽、锯斜并产生过多锯切损耗等问题，利用ANSYS和MATLAB软件对空载条件下侧隙锯片和普通锯片不同位置节点的横向振动进行分析，并研究锯片转速、锯片厚度等参数对两种锯片横向振动的影响。结果表明：圆锯片两侧加工侧隙，在一定程度上能改善锯片的横向振动，为进一步优化锯片结构参数和锯切工艺参数提供理论基础。

该文为确定新型路面液压减速发电装置的合适参数，将AMESim仿真技术应用到换能器的仿真测试中。开展换能器的建模分析，建立蓄能器的油液体积及流量与换能器弹簧刚度和缸筒内径之间的关系，在仿真结果上对换能器的参数进行了评价。结果表明，换能器的较优参数为弹簧刚度K=100N／mm、缸筒内径Ф=200mm。

采用虚拟仪器技术，以LabVIEW为软件平台，设计了一套液压实验台CAT系统。硬件部分采用了Cygnal C8051F系列单片机系统，通过计算机RS232串口与下位机进行通讯，完成数据的采集。软件部分基于LabVIEW平台，完成了数据的处理、显示、删除和存储等功能，并能将实验数据以曲线形式显示出来，以文件形式存储，还可生成实验报告进行打印，真正实现了液压实验台的计算机辅助测试。

研究了汽车电动液压助力转向系统（简称EHPS）的结构组成和工作原理。通过建立系统的状态空间方程，搭建了系统的Simulink仿真模型。对系统中转速电流双闭环控制直流电动机的响应特性、跟随特性和抗负载干扰特性进行了仿真分析，分析结果为电动机的选择与匹配提供了理论指导。对液压泵排量、扭杆刚度和活塞的工作面积对系统工作性能的影响进行了仿真分析，分析结果为EHPS的性能分析和优化设计提供了理论依据。