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第1章 热力学及化学反应动力学1

1.1概论1

1.2简单热力学体系的特性2

定义2

热力学特性3

1.3热力学第一定律3

闭合变化中的功和热量的关系——热功当量3

不闭合变化中的功和热量的关系3

热力学能4

几点说明4

1.4热力学第二定律4

热力学第二定律的表述5

卡诺循环与卡诺定理5

熵6

1.5可用能（？）7

？的定义7

？8

能量分析与？分析8

物理？和化学？9

？平衡和？损失12

柴油机循环的可用能平衡计算19

1.6工作介质（工质）21

理想物质21

状态方程式23

理想气体的混合物25

热力学第一定律应用于化学反应——无分解反应27

热力学第二定律应用于化学反应——有分解反应30

可变成分的气体混合物热力学33

化学反应热力学38

内燃机燃烧产物的化学平衡计算39

1.7内燃机工作循环43

内燃机的理想循环43

内燃机循环的有限时间热力学分析45

1.8化学反应动力学51

基本概念51

化学反应速度51

链反应54

链反应的自燃理论55

碳氢燃料燃烧过程的化学反应动力学模型56

参考文献59

第2章 计算流体动力学及其在内燃机工程中的应用60

2.1概论60

2.2流动问题的数值模拟62

流体动力学基本方程、方程的解及定解条件65

湍流模型70

两相流体动力模型77

边界条件82

离散方法82

网格生成技术87

数值计算方法90

2.3气体流动的数值模拟95

特征线法96

一维不定常等熵流动97

等熵流动特征方程的数值解法100

2.4计算软件简介101

2.5计算实例103

参考文献113

第3章 计算机数值模拟技术在内燃机性能研究中的应用114

3.1概论114

3.2数学模型115

3.3内燃机工作过程数值模拟116

工作过程计算的用途116

工作过程数值计算的数学模型118

四冲程涡轮增压柴油机工作循环的模拟计算118

3.4柴油机燃烧过程模拟计算137

概述137

准维燃烧模型及计算方法138

排放物生成模型及计算方法152

柴油机燃烧过程的多维数值计算模型154

3.5柴油机瞬态特性的数值模拟160

概述160

柴油机瞬态性能的容积法模型161

参考文献172

第4章 有限元法在柴油机结构分析中的应用174

4.1概述174

4.2有限元法的基本原理176

应力、应变问题176

温度场问题179

热应力计算179

有限元法的基本步骤179

4.3有限元法分析实例180

某型船用主机气缸台肩镶台肩套变形分析180

柴油机曲轴断裂预报技术183

基于有限元法和FE-SAFE的柴油机排烟管振动下的疲劳寿命190

不可压缩橡胶体的静态性能分析199

液氧罐冲击响应的安全性评估研究203

CFD在柴油机连杆轴承穴蚀分析和修理中的运用206

参考文献213

第5章 柴油机的电子控制技术214

5.1概论214

内燃机发展面临的挑战214

柴油机有害排放物的形成及治理215

5.2柴油机的电控燃油喷射系统226

现代柴油机燃油喷射系统的基本要求226

燃油喷射系统工作特性参数226

电控燃油喷射系统的发展过程和现状230

电控燃油喷射系统的工作原理及基本构成231

电控喷油系统的典型结构232

5.3电控高压共轨式燃油喷射系统239

共轨系统与传统的泵-管-嘴系统的比较239

高压共轨系统对柴油机性能的影响241

高压共轨系统主要构成部件的结构、工作原理和设计242

高压共轨燃油喷射系统的仿真研究257

高压共轨燃油喷射系统的控制与调节275

柴油机工况管理模块及控制器设计原理279

电控柴油机的标定技术288

高压共轨系统的发展289

5.4电子控制柴油机气门系统296

电控可变气门驱动机构的基本结构297

电控可变气门系统启、闭参数可控性研究299

电控可变气门系统的控制策略及其实现300

5.5大功率电控柴油机的特点及发展303

特点303

大功率电控柴油机实例305

参考文献315

第6章 人工智能技术及其在内燃机工程中的应用317

6.1概论317

人工智能的计算机模拟318

人工智能的研究领域320

人工智能语言322

6.2知识及其表示323

知识及其分类323

知识的表示方法323

知识获取（机器学习）324

6.3专家系统325

专家系统的特点及优点325

产生式系统326

推理技术328

专家系统的结构330

专家系统的建造步骤331

柴油机故障诊断专家系统331

参考文献333

第7章 软计算方法及其在内燃机工程中的应用334

7.1概论334

7.2模糊理论334

模糊集合论335

模糊集合的运算338

模糊关系和关系矩阵340

模糊变换341

模糊决策342

模糊推理343

模糊理论在内燃机工程中的应用345

7.3人工神经网络349

神经元模型350

人工神经网络351

计算机与大脑353

神经网络的学习354

组织神经网络的方法356

前向传播多层神经网络363

径向基函数神经网络366

Hopfield网络371

神经网络在内燃机性能研究中的应用374

7.4遗传算法379

遗传算法的基本步骤379

遗传算法的特点382

应用遗传算法时几个需要研究的问题383

遗传算法在内燃机工程中的应用383

7.5智能计算方法的融合385

模糊系统与神经网络385

遗传算法用于神经网络386

应用实例387

参考文献393

第8章 控制理论及在内燃机工程中的应用395

8.1概述395

8.2控制系统的组成和分类396

8.3控制系统的性能指标401

8.4经典控制的基本理论和方法402

8.5现代控制理论和方法409

8.6智能控制系统的基本理论和方法410

8.7智能控制在内燃机工程中的应用416

8.8柴油机共轨式燃油喷射系统智能控制器的设计研究425

参考文献428