刘鹏
- 作品数：14 被引量：90H指数：7
- 供职机构：哈尔滨工程大学动力与能源工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理自动化与计算机技术机械工程航空宇航科学技术更多>>
- 高速电磁阀动态响应特性响应面预测模型的研究被引量：6
- 2014年
- 为了更有效地进行高速电磁阀参数的设计及匹配,经常采用数值模拟方法和结合实验设计的响应面方法。在Ansoft Maxwell电磁仿真环境中建立了柴油机电控单体泵高速电磁阀的有限元模型,通过与试验数据对比,得出电磁阀关闭响应时间最大误差为2%,开启响应时间最大误差为8.7%,验证了该仿真模型的准确性。通过中心复合设计实验设计方法,制定了高速电磁阀动态响应特性实验研究方案。应用最小二乘法进行回归分析,分别得出了高速电磁阀关闭响应时间、开启响应时间的多元二次响应面预测模型。两模型的R2值、Q2值分别为0.986、0.867和0.999、0.981,且通过仿真实验验证,关闭响应时间、开启响应时间最大误差分别为5.1%、1.6%,说明了该模型能够准确预测高速电磁阀的动态响应特性,为高速电磁阀参数的设计及匹配提供了一种有效工具。
- 刘鹏范立云马修真王昊白云宋恩哲
- 关键词：柴油机电控单体泵高速电磁阀
- 高速电磁阀电磁力全工况关键参数相关性分析被引量：19
- 2015年
- 为揭示各参数对高速电磁阀电磁力影响机理及交互作用规律,更有效地进行高速电磁阀参数设计及匹配,首先建立了高速电磁阀有限元数值仿真模型,并通过试验进行了验证。然后结合试验设计与相关性分析思想,基于中心复合试验设计构造了相关性分析的样本点,并利用有限元数值仿真模型得出全工况平面内其响应值,进而获得了相关系数,揭示了全工况平面内电磁阀关键参数本身形成的6个一次因素及其交互作用形成的21个二次因素与电磁力的相关性变化规律。通过相关性分析得出对高速电磁阀电磁力影响显著的一次因素为线圈匝数和衔铁厚度;而二次因素对高速电磁阀电磁力的影响随各工况点的变化复杂,最后研究了线圈匝数与衔铁厚度、衔铁厚度与阻尼孔位置、阻尼孔位置与半径三组显著因素的交互作用原理,为高速电磁阀设计及其电磁力预测提供了理论指导。
- 范立云许德费红姿冯力东刘鹏周伟
- 关键词：有限元法高速电磁阀电磁力
- 高速电磁阀动态响应的多目标优化被引量：19
- 2018年
- 为提高柴油机高速电磁阀的动态响应速度,采用数值模拟与试验相结合的方法,建立了电磁阀的数值仿真模型,通过与试验数据相对比,其吸合响应时间误差为1%,释放响应时间误差为3%,验证了仿真模型的准确性。然后选取了影响电磁阀动态响应特性的5个关键因素,结合最优拉丁方试验设计,建立了其与吸合响应时间、释放响应时间及电磁力之间的Kriging近似模型;同时基于建立的Kriging近似模型构建了电磁阀动态响应多目标优化数学模型,通过NSGA-Ⅱ遗传算法求解得到了Pareto解集,并确定了最终解。结果表明:优化后电磁阀的吸合时间减小了10.1%,释放时间减小了10.4%,其动态响应特性得到了提高,为高速电磁阀的优化设计提供了理论指导。
- 范立云周伟刘鹏赵建辉格列霍夫.雷奥尼德
- 关键词：高速电磁阀KRIGING模型多目标优化PARETO解
- 永磁并联磁路高速电磁铁动态特性分析与优化
- 电磁铁是柴油机电控燃油喷射系统的核心部件,其动态响应直接影响喷油的控制精度及灵活控制规律.为了加快动态响应速度,降低功耗,提高安全可靠性,提出了一种永磁并联磁路新型高速电磁铁.基于时步有限元方法建立了高速电磁铁电、磁、机...
- 刘鹏范立云周伟马修真宋恩哲
- 关键词：柴油机电控燃油系统
- 高速电磁阀电磁力近似模型的构建与分析被引量：17
- 2015年
- 为提高高速电磁阀动态响应速度,采用近似模型方法,以建立电磁阀多物理场零维近似耦合模型,实现其性能高效预测及优化。首先创建了柴油机电控单体泵高速电磁阀电磁力有限元计算模型,并通过与试验对比验证了模型的精度。结合面中心复合设计、嵌套中心复合设计、最优拉丁超立方设计与二次多项式响应面模型、Kriging模型、径向基函数模型,构建了18组电磁力近似模型。分析了不同样本点集大小、试验设计方法及近似方法对近似模型精度的影响。得出近似模型的精度随着样本点集的增大并非呈现单调递增的关系;而最优拉丁超立方试验设计与Kriging模型、径向基函数模型具有良好的适应性。构建高速电磁阀工作气隙、驱动电流、线圈匝数、副磁极半径、衔铁厚度、衔铁半径等关键参数的电磁力近似模型最佳方案是最优拉丁方试验设计与Kriging模型的组合,样本点集大小为二次多项式响应面模型所需最少样本点数的1.5倍,模型复相关系数、平均绝对误差、均方根误差值分别为0.97、0.06、0.09。该研究为高速电磁阀多物理场零维近似耦合模型的建立及其优化提供了参考。
- 刘鹏范立云白云马修真宋恩哲
- 关键词：有限元法高速电磁阀电磁力
- 高压共轨系统高压油泵供油特性影响因素分析被引量：8
- 2016年
- 在AMESim仿真环境下完成了高压油泵溢流阀、VCV阀、进油阀、出油阀及供油柱塞等组件模型的建立,通过与高压油泵试验台上的试验数据对比,验证了仿真模型的准确性。利用仿真模型研究了全工况平面内溢流阀、VCV阀、进油阀、出油阀和阻尼孔等部件参数对高压油泵供油特性的影响规律。研究结果表明:在零负荷下,循环供油量随凸轮轴转速的升高而减小,此时进油阀预紧力与节流孔直径对循环供油量影响明显;在部分负荷下,循环供油量随凸轮轴转速的升高而减小,此时溢流阀弹簧刚度、VCV阀弹簧刚度和预紧力、进油阀弹簧预紧力和阻尼孔直径对循环供油量影响明显;在全负荷工况下,循环供油量在低转速时随凸轮轴转速的升高而升高,在高转速时随凸轮轴转速的升高无明显变化。
- 范立云连历马修真田丙奇刘鹏
- 关键词：内燃机高压共轨高压油泵供油特性供油量
- 电控单体泵喷油压力升高率预测模型研究
- 2015年
- 针对电控单体泵系统喷油压力升高率与其影响因素间的响应关系，制定了喷油压力升高率特性的实验研究方案，运用偏最小二乘法进行多元回归分析，得出凸轮型线速率、柱塞直径、高压油管长度、高压油管直径、弹簧预紧力和喷孔流量系数与喷油压力升高率的多元二次预测模型。对比结果表明：喷油压力上升阶段和下降阶段的平均压力升高率计算值与预测模型预测结果最大偏差分别为 1.76%和 4.69%，最大压力升高率和最小压力升高率计算值与预测模型预测结果最大偏差分别为 8.41%和 2.55%。
- 白云范立云马修真刘鹏李清
- 关键词：电控单体泵喷油系统
- 弧形端壁造型对不带冠涡轮气动性能的影响被引量：8
- 2014年
- 采用商用计算流体力学软件CFX,湍流模型采用标准k-w两方程湍流模型,叶型为单涡轮动叶叶片,应用数值模拟方法研究了弧形端壁造型对动叶泄漏流动及涡轮气动性能的影响。数值研究结果表明:适当优化的弧形端壁造型可以改善泄漏涡和通道涡作用状况、提高出口总压和改善气流角分布、降低叶顶间隙泄漏和提高效率。最优端壁造型可以减少间隙泄漏0.27%,提高效率0.77%。在变攻角下,最优端壁造型效率最高点出现在设计攻角下,但攻角变化越大,间隙泄漏流动越少。
- 查小晖郑群高杰王威于雷刘鹏
- 关键词：涡轮
- 永磁并联磁路高速电磁铁的静态特性被引量：8
- 2016年
- 为加快电控燃油系统高速电磁阀的动态响应速度,降低功耗,提高安全可靠性,提出一种永磁并联磁路高速电磁铁.采用有限元方法,建立高速电磁铁的数值仿真模型,并通过试验验证模型的精度.基于模型对普通E型高速电磁铁和永磁并联磁路高速电磁铁的电流-位移-力特性及磁场特性进行对比分析,优化初始铁芯结构,揭示不同永磁体高度对电磁力的作用规律和对磁场特性的影响.结果表明:采用永磁并联磁路结构,电磁力得到较大幅度提升,永磁体高度为0.5、1、1.5和2,mm时,电磁力最小提升率分别为9%,、16.3%,、21.2%,和23.9%,;同时该结构能有效减小驱动电流和减轻铁芯饱和程度,降低损耗.
- 刘鹏范立云周伟马修真宋恩哲
- 关键词：电控燃油系统高速电磁铁永磁体并联磁路
- 基于键合图理论的共轨式喷油器建模与试验被引量：4
- 2015年
- 电控喷油器作为高压共轨喷油系统关键部件工作过程中涉及机、电、液多物理场耦合,为预测不同工况下系统喷油量特性,揭示系统多物理场耦合特性机理,该文考虑可变液容及燃油物性等对系统动态喷射特性的影响,运用键合图理论建立了共轨式喷油器各主要组成部件数值模型,得到了系统状态方程,通过对系统状态方程组数值求解计算,得到了不同工况下系统喷油量。建立了高压共轨喷油系统喷油量测试试验台,比较了轨压分别为80、100和120 MPa不同控制脉宽下系统喷油量测量结果与键合图数值模型计算值。结果表明计算结果与测量值最大相对误差为4%,因此基于键合图理论建立的共轨式喷油器数值模型可较好地预测系统喷油量特性。该研究对高压共轨喷油系统多物理场建模及系统喷射性能数值计算提供了参考。
- 白云范立云马修真董晓露刘鹏
- 关键词：柴油机燃油喷射功率键合图高压共轨喷油器
