非绝热单孔容腔瞬态响应的零维建模 被引量：6

1

作者 丁水汀 于航 邱天 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期215-222,共8页

针对换热情况下理想绝热单孔容腔模型瞬态响应预测误差大的现状,提出一种考虑换热对容腔瞬态响应影响的非绝热单孔容腔零维瞬态建模方法。通过研究影响气体与容腔壁面换热的因素,采用量纲分析推导了与换热相关的特征数方程,利用CFD数值... 针对换热情况下理想绝热单孔容腔模型瞬态响应预测误差大的现状,提出一种考虑换热对容腔瞬态响应影响的非绝热单孔容腔零维瞬态建模方法。通过研究影响气体与容腔壁面换热的因素,采用量纲分析推导了与换热相关的特征数方程,利用CFD数值模拟确定特征数方程的具体函数形式,显示表达了绝热单孔容腔模型未考虑的换热项,建立了非绝热单孔容腔零维瞬态模型。通过与数值模拟进行对比分析,结果表明:非绝热单孔容腔零维瞬态模型与CFD数值模拟计算的压力和温度的响应规律吻合很好,最大相对误差不超过0.8%,验证了模型的准确性和建模方法的可行性;绝热单孔容腔零维瞬态模型计算结果较CFD数值模拟结果的最大相对误差达6%,表明非绝热模型较绝热模型能够更精确地反映容腔真实响应规律。此外,非绝热单孔容腔零维瞬态模型与CFD数值模拟相比,在1%的精度水平下,降低了3个维度,也大幅降低了单孔容腔瞬态响应模拟的计算量,可以有效地支撑航空发动机空气系统中的容腔高精度建模。 展开更多

关键词 容腔 非绝热 瞬态响应 零维模型 换热

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弹道导弹燃气弹射技术 被引量：5

2

作者 程洪杰 陈力 林睿 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期109-112,共4页

对近年来弹道导弹燃气弹射技术的研究进展和现存问题进行了综述。简述了弹射技术的需求背景和发展历程,重点探讨了燃气弹射技术的零维内弹道模型、多维数值模拟和缩比实验等3种研究方法的进展现状,总结了结构和环境影响因素对内弹道性... 对近年来弹道导弹燃气弹射技术的研究进展和现存问题进行了综述。简述了弹射技术的需求背景和发展历程,重点探讨了燃气弹射技术的零维内弹道模型、多维数值模拟和缩比实验等3种研究方法的进展现状,总结了结构和环境影响因素对内弹道性能的影响机理及结构设计优化方法。从多变量耦合、现代智能算法在线优选结构参数、建立一体化内弹道模型、多相流以及低燃温推进剂5个方面指出了尚存在的问题及发展趋势。 展开更多

关键词 燃气弹射技术 内弹道性能 零维模型 二维轴对称模型 缩比实验

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基于零维模型的柴油机建模与仿真 被引量：4

3

作者 杨润泽 《内燃机》 2014年第1期8-10,13,共4页

通过对柴油机缸内热力工作过程的分析,建立了柴油机的Matlab/Simulink零维仿真模犁,并将其计算结果与发动机热力性能分析软件AVL Boost的计算结果进行对比,结果表明,该模型对四冲程增压柴油机的仿真计算具有较高的精度,验证了模型的正... 通过对柴油机缸内热力工作过程的分析,建立了柴油机的Matlab/Simulink零维仿真模犁,并将其计算结果与发动机热力性能分析软件AVL Boost的计算结果进行对比,结果表明,该模型对四冲程增压柴油机的仿真计算具有较高的精度,验证了模型的正确性。 展开更多

关键词 柴油机 MATLAB SIMULINK 零维模型

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大型船舶柴油机性能模拟及优化计算 被引量：4

4

作者 陈辉 涂环 任伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期488-492,497,共6页

在Matlab仿真环境下建立了某大型低速二冲程船用柴油机的零维模型,并利用柴油机推进特性的实验数据验证了模型的准确性.基于仿真模型,分析了不同压缩比和燃烧始点对柴油机标定工况下主要性能参数的影响.利用Isight-Matlab联合仿真优化平... 在Matlab仿真环境下建立了某大型低速二冲程船用柴油机的零维模型,并利用柴油机推进特性的实验数据验证了模型的准确性.基于仿真模型,分析了不同压缩比和燃烧始点对柴油机标定工况下主要性能参数的影响.利用Isight-Matlab联合仿真优化平台,以柴油机油耗为优化目标,以最高爆发压力、最高爆发压力与压缩压力之差、最高燃烧温度和排气温度低于限制值为约束条件,对标定工况下柴油机的压缩比和燃烧始点进行联合寻优.仿真计算结果表明,标定工况下柴油机的经济性和动力性均有一定改善. 展开更多

关键词 船舶柴油机 零维模型 性能优化

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电流切换型等离子体套筒驱动磁通压缩电流放大实验0维模型数值模拟

5

作者 段书超 阚明先 +4 位作者 谢龙 王强 肖波 王刚华 谢卫平 《现代应用物理》 2023年第1期61-64,共4页

为利用雷电驱动Z箍缩产生聚变,调查了相关脉冲压缩技术,尤其是新型的磁通压缩电流放大技术。本文提出一个0维模型,用于描述文献中的电流切换型等离子体套筒驱动磁通压缩电流放大实验,模型计算的结果与实验符合很好。模型成功的关键是其... 为利用雷电驱动Z箍缩产生聚变,调查了相关脉冲压缩技术,尤其是新型的磁通压缩电流放大技术。本文提出一个0维模型,用于描述文献中的电流切换型等离子体套筒驱动磁通压缩电流放大实验,模型计算的结果与实验符合很好。模型成功的关键是其中包含一个定性先升后降的开关电感模型。推测开关断路过程中等离子体壳层的长度先增后减对应于电感的先升后降,这需进一步通过1维和2维建模模拟来确认。 展开更多

关键词 脉冲压缩 电流放大 磁通压缩 0维模型 脉冲功率

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水中金属丝电爆炸动力学过程的零维模型

6

作者 薛创 宁成 彭先觉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期148-155,共8页

金属丝电爆炸包含丰富的物理内容,近年来国内的实验和理论研究取得了重要进展,理解该过程有助于完善Z箍缩及磁加载等离子体动力学过程的物理建模,校验物性参数。在自相似运动假设条件下,发展了冷启动计算的水中电爆炸丝零维动力学模型... 金属丝电爆炸包含丰富的物理内容,近年来国内的实验和理论研究取得了重要进展,理解该过程有助于完善Z箍缩及磁加载等离子体动力学过程的物理建模,校验物性参数。在自相似运动假设条件下,发展了冷启动计算的水中电爆炸丝零维动力学模型。从一维磁流体模型出发,推导了描述丝等离子体膨胀的零维动能方程和内能方程,采用实际气体状态方程和修正的李-莫尔电导率参数作为封闭条件,根据质量守恒及水中激波雨贡纽关系式获得了丝等离子体的边界条件。应用于水中铜丝电爆炸动力学过程和能量转化分析,结果表明:该零维模型的物理假设合理,在一定范围内改变丝直径等参数可产生不同的放电模式,与一维模型及实验结果符合较好,能够为同类实验的优化设计和数据分析提供参考。 展开更多

关键词 电爆炸丝 Z箍缩 零维模型 状态方程 电导率

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不同维度缩放方法在航空发动机总体仿真中的应用 被引量：3

7

作者 宋甫 周莉 +2 位作者 王占学 张明阳 张晓博 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期974-983,共10页

为了研究完全耦合和迭代耦合方法的实现途径及两种方法的差异,针对涡扇发动机,建立了风扇部件的二维仿真模型,发展了基于完全耦合和迭代耦合两种维度缩放方法的发动机多维度仿真模型,对比分析了两种方法在仿真结果、计算速度及可操作性... 为了研究完全耦合和迭代耦合方法的实现途径及两种方法的差异,针对涡扇发动机,建立了风扇部件的二维仿真模型,发展了基于完全耦合和迭代耦合两种维度缩放方法的发动机多维度仿真模型,对比分析了两种方法在仿真结果、计算速度及可操作性等方面的差异,同时对比了基于部件通用特性图的发动机零维仿真模型与多维度仿真模型的计算结果。结果表明:采用完全耦合方法进行维度缩放时,需要结合部件二维仿真模型对边界条件的要求调整迭代变量,同时需使用发动机零维仿真模型的计算结果作为多维度仿真模型中迭代变量的迭代初值,才能保证模型的收敛性;采用迭代耦合方法进行维度缩放时只涉及部件二维仿真模型与发动机零维仿真模型之间的参数传递控制,更容易实现。在计算均收敛的情况下,基于完全耦合方法与迭代耦合方法的发动机模型的计算结果无明显差异,但后者的计算速度更快。与基准模型相比,基于部件通用特性图的发动机零维仿真模型计算得到的推力最大误差大于8.34%,而多维度仿真模型的推力和耗油率的误差均小于3%,多维度仿真模型可更准确地预估发动机性能。 展开更多

关键词 航空发动机 零维仿真模型 多维度仿真模型 完全耦合方法 迭代耦合方法

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基于零维模型的湖泊底泥释磷强度研究——以杭州西湖为例 被引量：3

8

作者 滑磊 尤爱菊 +1 位作者 郑建根 韩曾萃 《人民长江》 北大核心 2020年第1期88-93,共6页

湖泊底泥释磷时空差异性较大,通过实验手段往往较难获得准确的湖泊底泥释磷强度。以杭州西湖为例,以实测资料为基础,通过构建零维模型对2011年西湖外湖TP全年的变化过程进行反演,得到了外湖各月份的底泥释磷强度,并构建了多维水动力水... 湖泊底泥释磷时空差异性较大,通过实验手段往往较难获得准确的湖泊底泥释磷强度。以杭州西湖为例,以实测资料为基础,通过构建零维模型对2011年西湖外湖TP全年的变化过程进行反演,得到了外湖各月份的底泥释磷强度,并构建了多维水动力水质数学模型对该释磷强度结果进行了校验。结果表明,采用反演得到的底泥释磷强度结果作为三维数学模型的参数值,模拟得到的2011年外湖TP浓度与实测值吻合较好,说明该底泥释磷结果可信。该方法可为国内其他湖泊底泥释磷强度的研究提供借鉴。 展开更多

关键词 底泥释磷 零维模型 总磷 西湖

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面向工程应用的钢坯加热炉零维数学模型

9

作者 毕春长 黄道 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期409-412,共4页

实现了一个钢坯加热炉零维数学模型,并论述了该模型在加热炉的设计计算、校核计算以及自动控制的前馈环节中的应用。模型支持新型蓄热式换热的计算,工程实践表明该模型有很强的实用性。

关键词 加热炉 零维模型 热平衡 蓄热

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亥姆霍兹型无阀自激脉动燃烧器频率特性(英文) 被引量：2

10

作者 徐艳英 董芃 +1 位作者 翟明 朱群益 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第35期26-31,共6页

对自行设计的无阀自激连续供应燃气和空气的亥姆霍兹型脉动燃烧器频率特性进行了研究。通过理论分析,建立了零维理论模型,该模型考虑了燃烧器结构和尾管传热对运行特性的影响。通过模型推导得到了燃烧器运行频率的计算式。实验研究了燃... 对自行设计的无阀自激连续供应燃气和空气的亥姆霍兹型脉动燃烧器频率特性进行了研究。通过理论分析,建立了零维理论模型,该模型考虑了燃烧器结构和尾管传热对运行特性的影响。通过模型推导得到了燃烧器运行频率的计算式。实验研究了燃烧器热负荷、过量空气系数、尾管长度对运行频率的影响,结果表明:频率随过量空气系数和尾管长度的增加而减少,随热负荷的增加而增加。实验结果与理论计算频率值基本一致,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 亥姆霍兹型无阀自激脉动燃烧器 频率特性 零维 模型 实验

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高温混合气体临界击穿场强的计算研究 被引量：1

11

作者 李世欣 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期91-97,共7页

针对高温混合气体临界击穿场强的计算问题,首先对所采用的零维模型进行了介绍,在此基础之上,对纯空气、空气与PA6蒸气的混合气体、空气与POM蒸气的混合气体在内的不同组分气体介质的临界击穿场强进行了计算,并对计算结果进行了理论上的... 针对高温混合气体临界击穿场强的计算问题,首先对所采用的零维模型进行了介绍,在此基础之上,对纯空气、空气与PA6蒸气的混合气体、空气与POM蒸气的混合气体在内的不同组分气体介质的临界击穿场强进行了计算,并对计算结果进行了理论上的分析。所涉及到的内容主要包括高温体粒子组分的获取,玻尔兹曼方程的近似求解和电子能量分布函数(EEDF)的计算,碰撞截面数据的选择,电子碰撞电离系数和吸附系数的计算。其中重点在于对波尔兹曼输运方程的近似求解和分析不同气体介质对临界击穿场强的影响。 展开更多

关键词 临界击穿场强 零维模型 玻尔兹曼方程 电子能量分布函数

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泄漏对微型旋转摆式发动机的影响分析 被引量：1

12

作者 周桐 夏晨 +2 位作者 黄国平 张志广 徐健华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2517-2525,共9页

本文完成了微型旋转摆式发动机驱动机构的设计,并验证其运动规律。为诠释这一新型动力系统的热力循环特性,在Matlab环境下建立了零维仿真模型,获得了发动机周期内的热力过程和性能,并探讨了泄漏效应对发动机性能的影响。研究结果表明:... 本文完成了微型旋转摆式发动机驱动机构的设计,并验证其运动规律。为诠释这一新型动力系统的热力循环特性,在Matlab环境下建立了零维仿真模型,获得了发动机周期内的热力过程和性能,并探讨了泄漏效应对发动机性能的影响。研究结果表明:泄漏对发动机热力过程和性能存在显著影响,当工作频率一定时,发动机效率随着间隙高度增加而降低,随着间隙深度的增加而提高;当泄漏间隙一定时,效率随着工作频率先增加后减小,存在最佳工作频率。假定泄漏间隙尺寸控制在20μm,工作频率55 Hz时,发动机达到最大热效率为23.62%,工作频率95 Hz时,发动机达到最大功率为3442 W,相比IHI公司的微型燃气轮机及密歇根大学的摆式发动机无论功重比还是效率都具有显著优势。 展开更多

关键词 泄漏 旋转摆式发动机 零维模型 功重比

原文传递

柴油机放热规律在数值计算中的应用 被引量：1

13

作者 于恩程 王银燕 +1 位作者 赵东辉 林亚 《内燃机》 2012年第1期10-13,16,共5页

柴油机缸内燃烧过程的模拟是柴油机工作过程模拟的基础,燃料燃烧放热规律决定了缸内压力变化和能量转换的过程,进而影响整个燃烧过程。笔者以TBD234V12增压中冷柴油机为母型机,根据热力学第一定律,利用MATLAB语言编制了柴油机实测示功... 柴油机缸内燃烧过程的模拟是柴油机工作过程模拟的基础,燃料燃烧放热规律决定了缸内压力变化和能量转换的过程,进而影响整个燃烧过程。笔者以TBD234V12增压中冷柴油机为母型机,根据热力学第一定律,利用MATLAB语言编制了柴油机实测示功图反算放热率的程序,计算出燃烧放热率,以此作为已知数据进行工作过程计算,为柴油机工作过程和燃烧过程的研究提供了更为真实准确的燃烧放热规律。同时,利用三韦伯曲线来模拟缸内的放热规律,在达到同样柴油机综合性能指标条件下,分析二者的共同点与不同点。 展开更多

关键词 柴油机 示功图 燃烧 放热规律 零维模型

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电作用量在磁驱动固体套筒内爆设计分析中的应用 被引量：1

14

作者 章征伟 王贵林 +5 位作者 张绍龙 孙奇志 刘伟 赵小明 贾月松 谢卫平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期16-25,共10页

磁驱动固体套筒内爆作为标准柱面冲击/准等熵汇聚压缩加载方式,在流体动力学、材料物性和聚变能源等领域具有广泛应用前景.在特定加载条件下,套筒飞层材料、半径和厚度的选择决定了套筒内爆力学行为,而电流烧蚀限制了所能选择的参数范围... 磁驱动固体套筒内爆作为标准柱面冲击/准等熵汇聚压缩加载方式,在流体动力学、材料物性和聚变能源等领域具有广泛应用前景.在特定加载条件下,套筒飞层材料、半径和厚度的选择决定了套筒内爆力学行为,而电流烧蚀限制了所能选择的参数范围.通过薄壁套筒假定引入作为动力学参量的电作用量概念,利用不可压缩零维模型给出了低线电流密度下薄壁套筒尺寸优化设计方法和套筒飞层材料选择的原则;将修正后的电阻率-电作用量模型嵌入自编的一维弹塑性磁流体力学程序SOL1D进行模拟计算,分别与FP-1装置及ZR装置上的实验结果进行比对,表明在大径厚比和低线电流密度加载下,利用电作用量估算内爆速度及利用电爆炸丝实验获取的各阶段电作用量判断套筒物理状态是有效的. 展开更多

关键词 固体套筒 电作用量 零维模型 磁流体模拟

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对置活塞发动机缸内流动的模型分析与仿真验证 被引量：1

15

作者 马富康 赵长禄 +4 位作者 赵振峰 王豪 于霞 曹艳 张吉庆 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1567-1574,共8页

为分析对置活塞二冲程发动机缸内流动的组织方法与影响规律,分别设计均匀和非均匀进气腔以及平顶和凹坑活塞进行缸内流动计算。通过建立缸内流动的零维模型,对缸内流动的组织和影响规律进行定性分析。同时,通过三维计算流体动力学仿真... 为分析对置活塞二冲程发动机缸内流动的组织方法与影响规律,分别设计均匀和非均匀进气腔以及平顶和凹坑活塞进行缸内流动计算。通过建立缸内流动的零维模型,对缸内流动的组织和影响规律进行定性分析。同时,通过三维计算流体动力学仿真验证了零维模型的分析结论。研究表明,均匀进气可组织较强的缸内涡流,非均匀进气配合活塞顶面的凹坑导流结构,可实现缸内流动的合理组织和平均湍动能变化,相比平顶活塞缸内湍动能提高了1.5倍。 展开更多

关键词 对置活塞二冲程 流动 零维模型 仿真

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基于优化理论优选柴油机燃烧模型经验参数的方法研究 被引量：1

16

作者 孙俊 涂环 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2014年第2期277-279,284,共4页

提出一种运用优化理论,利用柴油机主要性能参数,如最高爆发压力、平均指示压力、压缩终点压力等,计算其示功图以及放热率的方法.该方法以最高爆发压力、平均指示压力、压缩终点压力与实测值最接近为目标函数,建立多目标优化计算模型,借... 提出一种运用优化理论,利用柴油机主要性能参数,如最高爆发压力、平均指示压力、压缩终点压力等,计算其示功图以及放热率的方法.该方法以最高爆发压力、平均指示压力、压缩终点压力与实测值最接近为目标函数,建立多目标优化计算模型,借助Isight优化平台,采用改进的非支配解排序的多目标进化算法(NSGA II),优选双韦伯函数中的6个经验参数,利用优选出的结果进行柴油机工作过程计算,从而得出示功图.计算实例表明,采用上述方法计算出的示功图与实测的示功图基本吻合,减少了选取经验参数的盲目性. 展开更多

关键词 零维模型 双韦伯函数 优化算法 ISIGHT

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船舶主柴油机建模与仿真 被引量：1

17

作者 凤勇 操江能 《中国修船》 2019年第4期50-53,共4页

船舶主柴油机作为船舶动力装置的核心设备,在船舶安全航行中有着至关重要的作用。对船舶主柴油机进行建模可以进一步研究柴油机的工况及性能,文章以7K98MC型柴油机为研究对象,基于Matlab/Simulink平台搭建柴油机工作过程的仿真模型,并... 船舶主柴油机作为船舶动力装置的核心设备,在船舶安全航行中有着至关重要的作用。对船舶主柴油机进行建模可以进一步研究柴油机的工况及性能,文章以7K98MC型柴油机为研究对象,基于Matlab/Simulink平台搭建柴油机工作过程的仿真模型,并对模型正确性进行验证分析。 展开更多

关键词 柴油机 零维模型 数学建模 仿真

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多变量零维燃烧放热模型的研究

18

作者 叶飞帆 邬静川 顾宏中 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 1992年第1期66-74,共9页

本文在试验研究的基础上提出了一个多变量的缸内燃烧放热模型。该模型能较好地反映柴油机转速、负荷、进气温度、增压压力和喷油提前角等因素对燃烧过程的影响,有助于提高柴油机热力过程数值模拟计算精度,扩大其应用范围。

关键词 柴油机 数值模拟 零维模型

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基于VC++的发动机零维模型仿真计算

19

作者 吴先焕 邓惜仁 邓航 《汽车实用技术》 2016年第7期112-114,共3页

为了便于研究发动机工作状况,该文在零维假设下建立模型,根据发动机过程各个阶段的特点进行求解。利用vc++软件计算出给定步长的缸内主要参数指,从而模拟出发动机工作过程。用此方法模拟计算用时短,结果与实际情况相比误差小,可以较准... 为了便于研究发动机工作状况,该文在零维假设下建立模型,根据发动机过程各个阶段的特点进行求解。利用vc++软件计算出给定步长的缸内主要参数指,从而模拟出发动机工作过程。用此方法模拟计算用时短,结果与实际情况相比误差小,可以较准确反映实际过程缸内主要参数的变化情况。 展开更多

关键词 发动机 零维模型 VC++ 参数

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二甲基醚发动机热力循环模拟与参数分析 被引量：1

20

作者 石宇 张煜盛 张勇 《船海工程》 2004年第3期19-23,共5页

用零维热力学模型模拟计算二甲基醚发动机的燃烧放热率 ,将模拟计算结果与实验结果进行对比 ,两者数据吻合 ;在对三种热力学模型的预测结果进行对比分析的基础上 ,选取与实验值吻合最好的Watson模型对相同结构和运行参数的DME发动机与... 用零维热力学模型模拟计算二甲基醚发动机的燃烧放热率 ,将模拟计算结果与实验结果进行对比 ,两者数据吻合 ;在对三种热力学模型的预测结果进行对比分析的基础上 ,选取与实验值吻合最好的Watson模型对相同结构和运行参数的DME发动机与柴油机进行计算对比 ,结果符合理论分析与实验观察 ;说明零维模型不仅适用于柴油机的性能预测分析 。 展开更多

关键词 船舶工程 船舶燃料 二甲基醚 零维模型 发动机 热力循环模拟

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