第一篇：甲烷裂解過程熱力學(xué)分析
甲烷熱解過程熱力學(xué)分析
克里斯托·古爾特，邁克爾·達(dá)羅克斯，弗朗西斯·比爾奧迪
(1996年5月15日接收，1996年12月17日接受）
摘要：依據(jù)烴類生成自由能變化與溫度的函數(shù)可知，甲烷在530℃到1030℃環(huán)境中不穩(wěn)定，但其依然是烴類在這一溫度范圍中最穩(wěn)定的。利用甲烷分別生成乙炔和乙烯時(shí)，溫度必須達(dá)到1200℃和1300℃。然而，升溫至1230℃后，乙烯才是最穩(wěn)定，在這一溫度時(shí)乙炔含量占絕大多數(shù)。根據(jù)生成焓變換與溫度的函數(shù)可得，甲烷熱解生成乙炔需要吸收很高的能量，我們用最小吉布斯自由能法分析得出其合成物是CH4、C2H4、C2H2、C6H6和H2。最小吉布斯自由能法不需要對化學(xué)平衡反應(yīng)有很深的認(rèn)識(shí)，計(jì)算參量是初始?xì)涮急?、溫度、壓?qiáng)和各種物質(zhì)的吉布斯自由能，對這個(gè)復(fù)雜化學(xué)平衡反應(yīng)的分析有助于識(shí)別某一分子穩(wěn)定時(shí)的溫度域。溫度低于1200℃時(shí)，甲烷含量幾乎不變，最主要烴類生成物是苯，其次是乙烯，沒有乙炔生成；溫度高于1200℃時(shí)，有類乙炔結(jié)構(gòu)（如乙炔）的烴類生成，同時(shí)還有C2H，C3H和一些像H和CH3的自由基生成。這意味著溫度高于1200℃時(shí)C-C和C-H鍵斷裂，出現(xiàn)的類乙炔結(jié)構(gòu)烴類具有越來越小的H/C比，而且發(fā)現(xiàn)最初氫是以分子形式出現(xiàn)，反應(yīng)介質(zhì)中存在的氫具有提升富氫烴類（主要是CHI、C2H4和甲烷的轉(zhuǎn)變減少）含量的影響。
關(guān)鍵字：甲烷；熱力學(xué)；熱解 ；高溫；吉布斯自由能；化學(xué)平衡
Abstract-In accordance with the changes in the free energies of formation of hydrocarbons as a function of temperature, methane is unstable in terms of its elements from 530℃ , but remains the most stable of hydrocarbons up to 1030℃.Using methane, it is necessary to reach temperatures of 1200℃ and 1300℃ to produce, respectively, acetylene and ethylene.However, since acetylene becomes the most stable hydrocarbon from 1230℃, it is acetylene that predominates at this temperature.According to the variation in the enthalpies of formation as a function of temperature, the pyrolysis of methane demands a very high energy input to form primarily acetylene.We calculated the composition of a mixture CH4, CzH4, C2H2, C6H6 and H2 at thermodynamic equilibrium by minimizing the Gibbs energy of this system.This method does not require prior knowledge of the chemical reactions taking place at equilibrium.The calculation parameters are the initial H/C ratio, the temperature, the pressure and the Gibbs energies of each substance.The analysis of the complex chemical equilibria helps to identify temperature zones corresponding to stability domains of certain molecules.Below 1200℃, the disappearance of methane is slight, and the main hydrocarbon produced is benzene, followed by ethylene, without any significant formation of acetylene.Species with acetylenic structures(like C2H2)appear above 1200℃, as well as C2H, C3H and radicals such as H and CH3.This means that the C-C and C-H bonds split above 1200℃.The species present have an increasingly small H/C ratio, and the initial hydrogen is found virtually in molecular form.The presence of hydrogen in the reaction medium has the effect of increasing the proportion of the hydrogen-rich species, chiefly CHI and C2H4, and of decreasing the conversion of methane.Keywords: Methane;thermodynamics;pyrolysis;high temperatures;Gibbs energy;chemical equilibria.1.前言
天然氣成分基本是甲烷（根據(jù)來源估算其體積占比83%到97%），因此天然氣很難被液化，而且具有很強(qiáng)的化學(xué)惰性。在一篇早前比爾奧迪以及其他人撰寫的文章中，我們簡略的提到了甲烷的使用和制備流程，并詳盡地描述了熱耦合的甲烷，也就是我們在實(shí)驗(yàn)室（DCPR，法國南錫）研究過的甲烷直接轉(zhuǎn)化類型。甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性（卡派特那等，1996）受關(guān)注很長一段時(shí)間了，同時(shí)學(xué)者也對甲烷裂解（比爾奧迪等，1992；洛克斯坦德等，1991,1992）進(jìn)行了重要的研究，并發(fā)表了許多文獻(xiàn)綜述（肯韓與克雷納絲，1970；奧瑪，1982；布萊克和貝克，1983；比爾奧迪等，1989）。
為了知道熱耦合甲烷最佳合成條件,我們開始從熱力學(xué)方面研究熱解甲烷/氫混合物。無疑要指出的是,因?yàn)閯?dòng)態(tài)約束不能被忽視，這些熱力學(xué)因素不能自行描述復(fù)雜的系統(tǒng)檢查。我們因此認(rèn)定,甲烷裂解具有熱力學(xué)可行性,并確定特定H/C比溫度范圍有利于生產(chǎn)特定生成物種類,如乙烯和乙炔。
分子結(jié)構(gòu)的飽和烴由兩種類型的鍵構(gòu)成,碳碳鍵和碳?xì)滏I。因此熱活化烴類需要分裂碳碳或碳?xì)滏I,分餾成更輕的烴類分子。實(shí)驗(yàn)得到鍵能數(shù)據(jù)表明碳碳鍵弱于碳?xì)滏I。此外,吸熱離解反應(yīng)使鍵斷裂都借助于任何能削弱鍵聯(lián)接和任何能穩(wěn)定形成自由基的物質(zhì)。自由基形成的雙鍵釋放能量也利于離解反應(yīng)。因此,碳?xì)浠衔锪呀鈱?shí)質(zhì)是一系列反應(yīng)介質(zhì)中不同物質(zhì)參與的吸熱離解和放熱復(fù)合反應(yīng)。然而,學(xué)者們普遍認(rèn)同主要烴裂解過程是通過分裂碳碳鍵進(jìn)行的。在線性烷烴裂解時(shí),碳碳鍵分裂形成一種烷烴和一種烯烴。在線性烷烴中,因?yàn)榧淄榉肿硬豢稍俜逐s成更輕的碳?xì)浠衔?，甲烷分子具有一些特性。事?shí)上,可以觀察到甲烷分子耦合形成更高的烴類(不飽和烴)。甲烷分子活化過程也是需要分裂具有很高離解能(104千卡/摩爾)的碳?xì)滏I,因?yàn)檫@過程會(huì)生成一個(gè)叔碳。一般來說,熱解反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng),通常需要高溫(8002230°C溫度范圍以100℃為間隔,認(rèn)為所有14種組分H / C = 4,壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。對于其他的計(jì)算,我們限制溫度范圍為430800°C(圖3),而純甲烷只有從1000°C開始分解。這證實(shí)了甲烷的穩(wěn)定性并告訴我們:甲烷裂解反應(yīng)只是在這些溫度熱以上可行。在這個(gè)溫度范圍內(nèi),烴產(chǎn)品主要是苯,其次是乙烯,即富氫烴類,沒有可觀測到的乙炔形成。這證實(shí)了苯在低溫的穩(wěn)定性。相比之下,烷烴,如C3H8和C4H10都不出現(xiàn)。
這是由于碳碳鍵易斷裂導(dǎo)致烷烴結(jié)構(gòu)的脆弱性。這種機(jī)制隨著烷烴分子量上升更加明顯。這證明了眾所周知的事實(shí),溫度低于1200°C是有利于從大分量烷烴生產(chǎn)類乙烯烴類卻不會(huì)有乙炔生成。
同時(shí)還有非常多的氫生成。1200 < T < 2230°C溫度范圍利于乙炔生成而不利于富氫烴類(CH4,C2H4)生成(圖3)。這證實(shí)了這種化合物在高溫下比苯和乙烯更穩(wěn)定。
這些溫度利于生成類乙炔的烴類(C2H、C3H)和自由基H、CH3。這意味著高于1200℃碳碳鍵和碳?xì)滏I的分裂使得三鍵形成。因此,生成的烴類H/C比越來越下、初始?xì)湟苑肿哟嬖凇２⑶疫@個(gè)范圍有利于形成焦炭。
2.1.H/C比的影響
我們通過改變初始混合物(純甲烷,H2/CH4= 1,H2/CH4 = 2)的組成對應(yīng)于圖410繪制CH4,C2H4,C2H2和C6H6不同摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)于溫度和H / C比的函數(shù)。我們把所有的結(jié)果關(guān)聯(lián)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的初始甲烷分壓作為我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到了10 x 5 Pa壓力下的管流反應(yīng)。
在一個(gè)給定的溫度(圖7)，觀察到增加H / C比值(更大量氫氣稀釋)導(dǎo)致抑制甲烷裂解。相比之下,利于形成乙烯和乙炔(圖8和9)和不利于形成苯(圖10)。這個(gè)觀察支持羅科斯坦等（1992）的研究，他還觀察到以氫稀釋從0/1到9/1使得氫分壓降低時(shí)，甲烷裂解受抑制。
然而,可能得到430到1730℃時(shí)，氫稀釋對乙烯產(chǎn)量影響更強(qiáng)而不是對乙炔,證實(shí)了分析之前進(jìn)1000到1500℃之間(羅科斯坦等,1992)提出的結(jié)論。然而,溫度仍然是一個(gè)重要的參數(shù),因?yàn)樯邷囟葧r(shí)最終產(chǎn)品大部分是乙炔。
2.2.壓力的影響
我們分析了H / C=4時(shí)壓力P對熱力學(xué)平衡的影響,假設(shè)壓力為0.1,1和10 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。根據(jù)這些計(jì)算的結(jié)果,我們以CH4,C2H2,C2H4,C6H6的摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)于不同的壓力下溫度的函數(shù)繪制圖11-14。
可以得到增加壓力一般不改變圖的形狀,但會(huì)使得平衡曲線走向更高的溫度。增加壓力抑制甲烷裂解(圖11和14)和低氫烴類(C2H2和C6H6)(圖13和14)的形成。苯的情況稍微復(fù)雜，于壓力而言對其影響不統(tǒng)一,但是是在約1200°C時(shí)逆轉(zhuǎn)。這支持我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(古雷特,1993)，許多情況下甲烷裂解所需的溫度高達(dá)1200°C。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)表明,生成甲烷需要溫度水平達(dá)到1200°C，在這種情況下,產(chǎn)品主要有乙烯、乙炔、苯和氫,以及焦炭。
相反,它有利于形成C2H4(圖12)。這似乎表明,碳碳鍵和碳?xì)滏I在高壓下分裂更加困難。
3.結(jié)論
分析復(fù)雜化學(xué)平衡有助于確定不同溫度范圍相應(yīng)穩(wěn)定存在的分子。實(shí)際上,溫度是裂解反應(yīng)最重要的參數(shù)。溫度低于1200℃時(shí)，氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的烴類(CH4,C2H4)特別穩(wěn)定,而溫度高于1200℃優(yōu)先生成乙炔。在這個(gè)溫度范圍，氫基本是以分子形式存在。溫度進(jìn)一步升高，則主要是原子形式。增加的壓力促進(jìn)氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的烴類(CH4,C2H4)濃度升高而抑制氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的烴類(C6H6)濃度。當(dāng)然這是由于碳?xì)滏I在高壓力下更難分裂。增加壓力因此尤其使得甲烷轉(zhuǎn)化率下降。事實(shí)上,恰恰相反,假定增加甲烷部分壓力將增加這個(gè)轉(zhuǎn)換的引發(fā)反應(yīng):
CH4+M→CH3+H+M.反應(yīng)介質(zhì)中存在的氫傾向會(huì)增加氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的烴類含量而降低氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的烴類含量，并使甲烷轉(zhuǎn)化率降低。
然而必須指出的是,這種有效壓力或氫基本上不改變圖的形狀,盡管事實(shí)上壓力對縮合反應(yīng)有著重要影響，但溫度仍然是重要的參數(shù)?？傊?目前尚不清楚增加壓力是否傾向生成高H/C比的產(chǎn)品。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度和稀釋(這里指用氫氣稀釋)是甲烷裂解的兩個(gè)重要的參數(shù)。特定溫度對甲烷的轉(zhuǎn)化和烴類分布有很明顯影響。熱力學(xué)因素由此表明,消耗乙烯和苯使乙炔生成量的增加必須同時(shí)提升溫度。
注釋
Ci
不同濃度的成分 i;
o
(△hfT)i
化合物i在參考溫度下的標(biāo)準(zhǔn)生成焓；
o
Exponent o
表示熱力學(xué)標(biāo)況（P=1 bar，氣體為理想狀態(tài)）；
G
吉布斯自由能；
o)i
物質(zhì)i的吉布斯自由能；
（gT
ni
組分i的摩爾數(shù)；
P
以巴為單位的壓力；
T
凱爾文溫度；
To
參考溫度。
參考文獻(xiàn)
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SUBJECTED TO CONSTRAINTS ALGORITHM OF FLEXIBLE TOLERANCES
A.l.General presentation of the problem of the optimization of a nonlinear objective function with constraints Let f(x)be objective function, h1(x),....,hm(x)the equality constraints, and gm+1(x),..., gp(x)the inequality constraints, where x = [x1,..., xn]T is a column vector whose components are x1,...,xn,The variables x1, x2,...,xn,may be design parameters, operating variables, control parameters, etc., whereas the objective function may represent a cost, a profit, a quality criterion, etc.and the constraints represent restrictions in the operating conditions, technical constraints, capacity limits;or safety factors.The problem of the optimization of a nonlinear objective function is expressed in the following general form: Minimize
f(x)X∈En
with m linear and/or nonlinear equality constraints:
hj(x)=0 j=l,...,m
第二篇：乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究分析報(bào)告
乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究分析報(bào)告
報(bào)告說明：
可行性研究報(bào)告作為研究的書面形式，反映的是對行為項(xiàng)目的分析、評(píng)判，這種分析和評(píng)判應(yīng)該是建立在客觀基礎(chǔ)上的科學(xué)結(jié)論，所以科學(xué)性是可行性研究報(bào)告的第一特點(diǎn)。某地地鐵在規(guī)劃時(shí)，簡單依據(jù)公安局的戶籍人口數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)的地鐵運(yùn)能與實(shí)際流量完全不符，造成嚴(yán)重失誤，這就是缺乏科學(xué)性的教訓(xùn)?？尚行匝芯繄?bào)告的科學(xué)性首先體現(xiàn)在可行性研究的過程中，即整個(gè)過程的每一步部力求客觀全面。其次，科學(xué)性體現(xiàn)在分析中，即用正確的理論和依據(jù)相關(guān)政策來研究問題。其次是體現(xiàn)在對可行性研究報(bào)告的審批過程中，這種審批過程，對科學(xué)的決策起到了重要的保證作用。
《乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》通過對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的市場需求、資源供應(yīng)、建設(shè)規(guī)模、工藝路線、設(shè)備選型、環(huán)境影響、資金籌措、盈利能力等方面的研究，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、工程等角度對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查研究和分析比較，并對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建成以后可能取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境影響進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，為乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目決策提供公正、可靠、科學(xué)的投資咨詢意見。具體而言，本報(bào)告體現(xiàn)如下幾方面價(jià)值：
——作為向乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)所在地政府和規(guī)劃部門備案的依據(jù)； ——作為籌集資金向銀行申請貸款的依據(jù)； ——作為建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資決策的依據(jù)；
——作為乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、設(shè)備訂貨、施工準(zhǔn)備等基本建設(shè)前期工作的依據(jù)；
——作為乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目擬采用的新技術(shù)、新設(shè)備的研制和進(jìn)行地形、地質(zhì)及工業(yè)性試驗(yàn)的依據(jù)；
——作為環(huán)保部門審查乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目對環(huán)境影響的依據(jù)。泓域企劃機(jī)構(gòu)（簡稱“泓域企劃”）成立于2011年，是一家專注于產(chǎn)業(yè)規(guī)劃咨詢、項(xiàng)目管理咨詢、、商業(yè)品牌推廣，并提供全方位解決方案的項(xiàng)目戰(zhàn)略咨詢及營銷策劃機(jī)構(gòu)，在全行業(yè)中首創(chuàng)了“互聯(lián)網(wǎng)+咨詢策劃”的服務(wù)模式，通過信息資源整合，可為客戶定制提供“行業(yè)+項(xiàng)目+產(chǎn)品+品牌”的全案策劃方案。
泓域企劃是領(lǐng)先的信息咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)，主要針對企業(yè)單位、政府組織和金融機(jī)構(gòu)，在產(chǎn)業(yè)研究、投資分析、市場調(diào)研等方面提供專業(yè)、權(quán)威的研究報(bào)告、數(shù)據(jù)產(chǎn)品和解決方案。作為一家專業(yè)的投資信息咨詢機(jī)構(gòu)，泓域咨詢及其合作機(jī)構(gòu)擁有國家發(fā)展和改革委員會(huì)工程咨詢資格，其編寫的可行性報(bào)告以質(zhì)量高、速度快、分析詳細(xì)、財(cái)務(wù)預(yù)測準(zhǔn)確、服務(wù)好而在國內(nèi)享有盛譽(yù)，已經(jīng)累計(jì)完成上千個(gè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、項(xiàng)目申請報(bào)告、資金申請報(bào)告的編寫，可為企業(yè)快速推動(dòng)投資項(xiàng)目提供專業(yè)服務(wù)。
泓域企劃機(jī)構(gòu)有國家工程咨詢甲級(jí)資質(zhì)，其乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究服務(wù)的專家團(tuán)隊(duì)均來自政府部門、設(shè)計(jì)研究院、科研高校、行業(yè)協(xié)會(huì)等權(quán)威機(jī)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)成員具有廣泛社會(huì)資源及豐富的實(shí)際乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)，能夠有效地為客戶提供乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可研專項(xiàng)咨詢服務(wù)，研究員長
期的乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目咨詢經(jīng)驗(yàn)可以保障報(bào)告產(chǎn)品的質(zhì)量。
可行性研究報(bào)告的內(nèi)容越詳備越好。如果是關(guān)于一個(gè)項(xiàng)目的報(bào)告，一般說來，應(yīng)從它的自主創(chuàng)新、環(huán)境條件、市場前景、資金狀況、原材料供應(yīng)、技術(shù)工藝、生產(chǎn)規(guī)模、員工素質(zhì)等諸多方面，進(jìn)行必要性、適應(yīng)性、可靠性、先進(jìn)性等多角度的研究，將每一種數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來，進(jìn)行比較、甄別、權(quán)衡、評(píng)價(jià)。只有詳盡完備地研究論證之后，其“可行性”或“不可行性”才能顯現(xiàn)，并獲得批準(zhǔn)通過。
乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編寫大綱—— 第一部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目總論
第二部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)背景、必要性、可行性 第三部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品市場分析 第四部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品規(guī)劃方案 第五部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地與土建總規(guī) 第六部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目環(huán)保、節(jié)能與勞動(dòng)安全方案 第七部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目組織和勞動(dòng)定員 第八部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排 第九部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)分析
第十部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)效益、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益評(píng)價(jià) 第十一部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析及風(fēng)險(xiǎn)防控 第十二部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究結(jié)論與建議
商丘市，簡稱“商”或“宋”，河南省地級(jí)市，位于河南省最東部、豫魯皖三省交界處，東隔安徽一角與江蘇徐州相望，素有“豫東門戶”之稱。商丘是貫穿中國東西、南北的隴海鐵路和京九鐵路的高鐵普鐵“雙十字”交會(huì)城市。截至2016年，轄2區(qū)、6縣、1縣級(jí)市，面積10704平方公里，總?cè)丝?15.12萬人。2017年2月，國務(wù)院發(fā)布“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃，推進(jìn)商丘建設(shè)為全國性綜合交通樞紐。
乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告目錄—— 第一部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目總論
總論作為可行性研究報(bào)告的首要部分，要綜合敘述研究報(bào)告中各部分的主要問題和研究結(jié)論，并對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的可行與否提出最終建議，為可行性研究的審批提供方便。
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目背景
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目名稱
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的承辦單位
（三）承擔(dān)可行性研究工作的單位情況
（四）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的主管部門
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、目標(biāo)
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究主要結(jié)論
在可行性研究中，對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的產(chǎn)品銷售、原料供應(yīng)、政策保
障、技術(shù)方案、資金總額籌措、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的財(cái)務(wù)效益和國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等重大問題，都應(yīng)得出明確的結(jié)論，主要包括：
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品市場前景
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目原料供應(yīng)問題
（三）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目政策保障問題
（四）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資金保障問題
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目組織保障問題
（六）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目技術(shù)保障問題
（七）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目人力保障問題
（八）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制問題
（九）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)效益結(jié)論
（十）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目社會(huì)效益結(jié)論
（十一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性綜合評(píng)價(jià)
三、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表
在總論部分中，可將研究報(bào)告中各部分的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總，列出主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表，使審批和決策者對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目作全貌了解。
四、存在問題及建議
對可行性研究中提出的乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的主要問題進(jìn)行說明并提出解決的建議。
第二部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)背景、必要性、可行性
這一部分主要應(yīng)說明乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目發(fā)起的背景、投資的必要性、投
資理由及乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目開展的支撐性條件等等。
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)背景
（一）國家或行業(yè)發(fā)展規(guī)劃
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目發(fā)起人以及發(fā)起緣由
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)必要性
商丘市，簡稱“商”或“宋”，河南省地級(jí)市，位于河南省最東部、豫魯皖三省交界處，東隔安徽一角與江蘇徐州相望，素有“豫東門戶”之稱。商丘是貫穿中國東西、南北的隴海鐵路和京九鐵路的高鐵普鐵“雙十字”交會(huì)城市。截至2016年，轄2區(qū)、6縣、1縣級(jí)市，面積10704平方公里，總?cè)丝?15.12萬人。2017年2月，國務(wù)院發(fā)布“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃，推進(jìn)商丘建設(shè)為全國性綜合交通樞紐。
“十二五”時(shí)期，面對復(fù)雜多變的經(jīng)濟(jì)形勢和繁重的改革發(fā)展任務(wù)，全市上下認(rèn)真貫徹落實(shí)中央、省委一系列重大戰(zhàn)略舉措，以“十二五”規(guī)劃為指引，緊緊圍繞富民強(qiáng)市中心任務(wù)和“兩高一低一提升”的發(fā)展目標(biāo)，堅(jiān)持“持續(xù)求進(jìn)，好中求快”的總基調(diào)，著力穩(wěn)增長，調(diào)結(jié)構(gòu)，促改革，擴(kuò)開放，控風(fēng)險(xiǎn)，惠民生，全市經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展，人民生活持續(xù)改善，社會(huì)大局和諧穩(wěn)定，完成了“十二五”規(guī)劃確定的主要目標(biāo)和任務(wù)，全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展又躍上了一個(gè)新臺(tái)階，進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。綜合實(shí)力躍上新臺(tái)階?！笆濉蹦?，全市生產(chǎn)總值達(dá)到1803.9億元，五年新增660億元，年均增長10.2%，高于全國全省平均水平。地方財(cái)政一般公共預(yù)算收入達(dá)到110.7億元，較“十一五”末增長1.6倍，年均增長20.8%。全社會(huì)固定資產(chǎn)投資累計(jì)超過6500
億元，是“十一五”時(shí)期的2.3倍，年均增長18.6%。糧食總產(chǎn)量連年增加，穩(wěn)定在120億斤以上，實(shí)現(xiàn)“十二連增”。轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)現(xiàn)新突破。產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、商務(wù)中心區(qū)和特色商業(yè)區(qū)等科學(xué)發(fā)展載體功能不斷完善，產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)占全市規(guī)模以上工業(yè)增加值比重超過八成。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，六大高成長性產(chǎn)業(yè)增加值占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重提高到57.4%，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占比提高到30.5%?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)提速發(fā)展，阿里巴巴?商丘產(chǎn)業(yè)帶拉動(dòng)效應(yīng)顯著增強(qiáng)，建成全國首個(gè)百萬級(jí)全光網(wǎng)示范城市。“十二五”末，全市三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為20.9:42.2:36.9；二三產(chǎn)業(yè)比重比“十一五”末提高5.2個(gè)百分點(diǎn)。
三、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)可行性
（一）經(jīng)濟(jì)可行性
促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。按照“布局合理、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)?！钡脑瓌t，加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)，改善發(fā)展環(huán)境，推動(dòng)智慧集群建設(shè)，形成一批產(chǎn)業(yè)集聚度高、創(chuàng)新能力強(qiáng)、信息化基礎(chǔ)好、引導(dǎo)帶動(dòng)作用大的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)集群。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集群對外合作交流，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集群在對外產(chǎn)能合作中的載體作用。
（二）政策可行性
注重保障和改善民生，人民群眾獲得感增強(qiáng)。在財(cái)政收支壓力加大情況下，民生投入繼續(xù)增加。出臺(tái)新的就業(yè)創(chuàng)業(yè)政策，扎實(shí)做好重點(diǎn)人群、重點(diǎn)地區(qū)就業(yè)工作。全面推進(jìn)脫貧攻堅(jiān)，全國財(cái)政專項(xiàng)扶貧資金投入超過1000億元。提高低保、優(yōu)撫、退休人員基本養(yǎng)老金等標(biāo)準(zhǔn)，為1700多萬困難和重度殘疾人發(fā)放生活或護(hù)理補(bǔ)貼。財(cái)政性教育經(jīng)費(fèi)支出占國內(nèi)生產(chǎn)總值比例繼續(xù)超過4%。重點(diǎn)高校招收貧困地區(qū)農(nóng)村學(xué)生人數(shù)增長21.3%。免除農(nóng)村貧困
家庭學(xué)生普通高中學(xué)雜費(fèi)。全年資助各類學(xué)校家庭困難學(xué)生8400多萬人次。整合城鄉(xiāng)居民基本醫(yī)保制度，提高財(cái)政補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)。增加基本公共衛(wèi)生服務(wù)經(jīng)費(fèi)。實(shí)現(xiàn)大病保險(xiǎn)全覆蓋，符合規(guī)定的省內(nèi)異地就醫(yī)住院費(fèi)用可直接結(jié)算。加強(qiáng)基層公共文化服務(wù)。實(shí)施全民健身計(jì)劃，體育健兒在里約奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)上再創(chuàng)佳績。去年部分地區(qū)特別是長江流域發(fā)生嚴(yán)重洪澇等災(zāi)害，通過及時(shí)有力開展搶險(xiǎn)救災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置900多萬人次，最大限度降低了災(zāi)害損失，恢復(fù)重建有序進(jìn)行。
（三）技術(shù)可行性
積極發(fā)展再制造。圍繞傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品、高端裝備、在役裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域，實(shí)施高端、智能和在役再制造示范工程，打造若干再制造產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。加強(qiáng)再制造技術(shù)研發(fā)與推廣，研發(fā)應(yīng)用再制造表面工程、疲勞檢測與剩余壽命評(píng)估、增材制造等關(guān)鍵共性技術(shù)工藝，開發(fā)自動(dòng)化高效解體、零部件綠色清洗、再制造產(chǎn)品服役壽命評(píng)估、基于監(jiān)測診斷的個(gè)性化設(shè)計(jì)和在役再制造關(guān)鍵技術(shù)。引導(dǎo)再制造企業(yè)建立覆蓋再制造全流程的產(chǎn)品信息化管理平臺(tái)，促進(jìn)再制造規(guī)范健康發(fā)展。推進(jìn)產(chǎn)品認(rèn)定，鼓勵(lì)再制造產(chǎn)品推廣應(yīng)用。
（四）模式可行性
全面推進(jìn)依法行政，加快轉(zhuǎn)變政府職能，創(chuàng)新政府管理方式，加強(qiáng)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策、標(biāo)準(zhǔn)等制定和實(shí)施，強(qiáng)化行業(yè)自律和公共服務(wù)能力建設(shè)，提高產(chǎn)業(yè)治理水平。簡政放權(quán)，深化行政審批制度改革，規(guī)范審批事項(xiàng)，簡化程序，明確時(shí)限；適時(shí)修訂政府核準(zhǔn)的投資項(xiàng)目目錄，落實(shí)企業(yè)投資主體地位。完善政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，改革技術(shù)創(chuàng)新管理體制機(jī)制
和項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)分配、成果評(píng)價(jià)和轉(zhuǎn)化機(jī)制，促進(jìn)科技成果資本化、產(chǎn)業(yè)化，激發(fā)制造業(yè)創(chuàng)新活力。加快生產(chǎn)要素價(jià)格市場化改革，完善主要由市場決定價(jià)格的機(jī)制，合理配置公共資源；推行節(jié)能量、碳排放權(quán)、排污權(quán)、水權(quán)交易制度改革，加快資源稅從價(jià)計(jì)征，推動(dòng)環(huán)境保護(hù)費(fèi)改稅。深化國有企業(yè)改革，完善公司治理結(jié)構(gòu)，有序發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，進(jìn)一步破除各種形式的行業(yè)壟斷，取消對非公有制經(jīng)濟(jì)的不合理限制。穩(wěn)步推進(jìn)國防科技工業(yè)改革，推動(dòng)軍民融合深度發(fā)展。健全產(chǎn)業(yè)安全審查機(jī)制和法規(guī)體系，加強(qiáng)關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家安全的制造業(yè)重要領(lǐng)域投融資、并購重組、招標(biāo)采購等方面的安全審查。
（五）組織和人力資源可行性
第三部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品市場分析
市場分析在可行性研究中的重要地位在于，任何一個(gè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目，其生產(chǎn)規(guī)模的確定、技術(shù)的選擇、投資估算甚至廠址的選擇，都必須在對市場需求情況有了充分了解以后才能決定。而且市場分析的結(jié)果，還可以決定產(chǎn)品的價(jià)格、銷售收入，最終影響到乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的盈利性和可行性。在可行性研究報(bào)告中，要詳細(xì)研究當(dāng)前市場現(xiàn)狀，以此作為后期決策的依據(jù)。
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品市場調(diào)查
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品國際市場調(diào)查
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品國內(nèi)市場調(diào)查
（三）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品價(jià)格調(diào)查
（四）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品上游原料市場調(diào)查
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品下游消費(fèi)市場調(diào)查
（六）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品市場競爭調(diào)查
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品市場預(yù)測
市場預(yù)測是市場調(diào)查在時(shí)間上和空間上的延續(xù)，利用市場調(diào)查所得到的信息資料，對本乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品未來市場需求量及相關(guān)因素進(jìn)行定量與定性的判斷與分析，從而得出市場預(yù)測。在可行性研究工作報(bào)告中，市場預(yù)測的結(jié)論是制訂產(chǎn)品方案，確定乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模參考的重要根據(jù)。
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品國際市場預(yù)測
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品國內(nèi)市場預(yù)測
（三）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測
（四）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品上游原料市場預(yù)測
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品下游消費(fèi)市場預(yù)測
（六）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目發(fā)展前景綜述 第四部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品規(guī)劃方案
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)劃方案
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品工藝規(guī)劃方案
（一）工藝設(shè)備選型
（二）工藝說明
（三）工藝流程
三、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品營銷規(guī)劃方案
（一）營銷戰(zhàn)略規(guī)劃
（二）營銷模式
在商品經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，企業(yè)要根據(jù)市場情況，制定合格的銷售模式，爭取擴(kuò)大市場份額，穩(wěn)定銷售價(jià)格，提高產(chǎn)品競爭能力。因此，在可行性研究報(bào)告中，要對市場營銷模式進(jìn)行詳細(xì)研究。
1、投資者分成
2、企業(yè)自銷
3、國家部分收購
4、經(jīng)銷人代銷及代銷人情況分析
（三）促銷策略
第五部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地與土建總規(guī)
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地地理位置
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地自然情況
（三）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地資源情況
（四）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地經(jīng)濟(jì)情況
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)地人口情況
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目土建總規(guī)
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目廠址及廠房建設(shè)
1、廠址
2、廠房建設(shè)內(nèi)容
3、廠房建設(shè)造價(jià)
（二）土建總圖布置
1、平面布置。列出乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目主要單項(xiàng)工程的名稱、生產(chǎn)能力、占地面積、外形尺寸、流程順序和布置方案。
2、豎向布置（1）場址地形條件（2）豎向布置方案
（3）場地標(biāo)高及土石方工程量
3、技術(shù)改造乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目原有建、構(gòu)筑物利用情況
4、總平面布置圖（技術(shù)改造乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目應(yīng)標(biāo)明新建和原有以及拆除的建、構(gòu)筑物的位置）
5、總平面布置主要指標(biāo)表
（三）場內(nèi)外運(yùn)輸
1、場外運(yùn)輸量及運(yùn)輸方式
2、場內(nèi)運(yùn)輸量及運(yùn)輸方式
3、場內(nèi)運(yùn)輸設(shè)施及設(shè)備
（四）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目土建及配套工程
1、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目占地
2、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目土建及配套工程內(nèi)容
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目土建及配套工程造價(jià)
（六）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目其他輔助工程
1、供水工程
2、供電工程
3、供暖工程
4、通信工程
5、其他
第六部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目環(huán)保、節(jié)能與勞動(dòng)安全方案
在乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建設(shè)中，必須貫徹執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約和職業(yè)安全方面的法規(guī)、法律，對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可能造成周邊環(huán)境影響或勞動(dòng)者健康和安全的因素，必須在可行性研究階段進(jìn)行論證分析，提出防治措施，并對其進(jìn)行評(píng)價(jià)，推薦技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)，且布局合理，對環(huán)境有害影響較小的最佳方案。按照國家現(xiàn)行規(guī)定，凡從事對環(huán)境有影響的建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目都必須執(zhí)行環(huán)境影響報(bào)告書的審批制度，同時(shí)，在可行性研究報(bào)告中，對環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)安全要有專門論述。
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)措施
（三）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)評(píng)價(jià)
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資源利用及能耗分析
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資源利用及能耗標(biāo)準(zhǔn)
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資源利用及能耗分析
三、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目節(jié)能方案
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目節(jié)能設(shè)計(jì)依據(jù)
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目節(jié)能分析
四、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目消防方案
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)依據(jù)
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目消防措施
（三）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)
（四）滅火系統(tǒng)
（五）消防知識(shí)教育
五、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目勞動(dòng)安全衛(wèi)生方案
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目勞動(dòng)安全設(shè)計(jì)依據(jù)
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目勞動(dòng)安全保護(hù)措施 第七部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目組織和勞動(dòng)定員
在可行性研究報(bào)告中，根據(jù)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目規(guī)模、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目組成和工藝流程，研究提出相應(yīng)的企業(yè)組織機(jī)構(gòu)，勞動(dòng)定員總數(shù)及勞動(dòng)力來源及相應(yīng)的人員培訓(xùn)計(jì)劃。
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目組織
（一）組織形式
（二）工作制度
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目勞動(dòng)定員和人員培訓(xùn)
（一）勞動(dòng)定員
（二）年總工資和職工年平均工資估算
（三）人員培訓(xùn)及費(fèi)用估算
第八部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排
乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)期的進(jìn)度安排是可行性研究報(bào)告中的一個(gè)重要組成部分。乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)期亦稱投資時(shí)間，是指從正式確定建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目到乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目達(dá)到正常生產(chǎn)這段時(shí)期，這一時(shí)期包括乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施準(zhǔn)備，資金籌集安排，勘察設(shè)計(jì)和設(shè)備訂貨，施工準(zhǔn)備，施工和生產(chǎn)準(zhǔn)備，試運(yùn)轉(zhuǎn)直到竣工驗(yàn)收和交付使用等各個(gè)工作階段。這些階段的各項(xiàng)投資活動(dòng)和各個(gè)工作環(huán)節(jié)，有些是相互影響的，前后緊密銜接的，也有同時(shí)開展，相互交叉進(jìn)行的。因此，在可行性研究階段，需將乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)期每個(gè)階段的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，綜合平衡，作出合理又切實(shí)可行的安排。
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施的各階段
（一）建立乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施管理機(jī)構(gòu)
（二）資金籌集安排
（三）技術(shù)獲得與轉(zhuǎn)讓
（四）勘察設(shè)計(jì)和設(shè)備訂貨
（五）施工準(zhǔn)備
（六）施工和生產(chǎn)準(zhǔn)備
（七）竣工驗(yàn)收
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表
三、劑乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)施費(fèi)用
（一）建設(shè)單位管理費(fèi)
（二）生產(chǎn)籌備費(fèi)
（三）生產(chǎn)職工培訓(xùn)費(fèi)
（四）辦公和生活家具購置費(fèi)
（五）其他應(yīng)支出的費(fèi)用
第九部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)分析
一、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目總投資估算
二、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資金籌措
一個(gè)建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目所需要的投資資金，可以從多個(gè)來源渠道獲得。乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究階段，資金籌措工作是根據(jù)對建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資估算和流動(dòng)資金估算的結(jié)果，研究落實(shí)資金的來源渠道和籌措方式，從中選擇條件優(yōu)惠的資金?？尚行匝芯繄?bào)告中，應(yīng)對每一種來源渠道的資金及其籌措方式逐一論述。并附有必要的計(jì)算表格和附件?？尚行匝芯恐?，應(yīng)對下列內(nèi)容加以說明：
（一）資金來源
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目籌資方案
三、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資使用計(jì)劃
（一）投資使用計(jì)劃
（二）借款償還計(jì)劃
四、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)說明&財(cái)務(wù)測算假定
（一）計(jì)算依據(jù)及相關(guān)說明
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目測算基本設(shè)定
五、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目總成本費(fèi)用估算
（一）直接成本
（二）工資及福利費(fèi)用
（三）折舊及攤銷
（四）工資及福利費(fèi)用
（五）修理費(fèi)
（六）財(cái)務(wù)費(fèi)用
（七）其他費(fèi)用
（八）財(cái)務(wù)費(fèi)用
（九）總成本費(fèi)用
六、銷售收入、銷售稅金及附加和增值稅估算
（一）銷售收入
（二）銷售稅金及附加
（三）增值稅
（四）銷售收入、銷售稅金及附加和增值稅估算
七、損益及利潤分配估算
八、現(xiàn)金流估算
（一）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資現(xiàn)金流估算
（二）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資本金現(xiàn)金流估算
九、不確定性分析
在對建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，所采用的數(shù)據(jù)多數(shù)來自預(yù)測和估算。由于資料和信息的有限性，將來的實(shí)際情況可能與此有出入，這對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資決策會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)。為避免或盡可能減少風(fēng)險(xiǎn)，就要分析不確定性因素對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響，以確定乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的可靠性，這就是不確定性分析。
根據(jù)分析內(nèi)容和側(cè)重面不同，不確定性分析可分為盈虧平衡分析、敏感性分析和概率分析。在可行性研究中，一般要進(jìn)行的盈虧平衡平分析、敏感性分配和概率分析，可視乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目情況而定。
（一）盈虧平衡分析
（二）敏感性分析
第十部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)效益、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益評(píng)價(jià)
在建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的技術(shù)路線確定以后，必須對不同的方案進(jìn)行財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，判斷乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是否可行，并比選出優(yōu)秀方案。本部分的評(píng)價(jià)結(jié)論是建議方案取舍的主要依據(jù)之一，也是對建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行投資決策的重要依據(jù)。本部分就可行性研究報(bào)告中財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容做一概要說明：
一、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)
財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)是考察乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建成后的獲利能力、債務(wù)償還能力及外匯平衡能力的財(cái)務(wù)狀況，以判斷建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上的可行性。財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)多用靜態(tài)分析與動(dòng)態(tài)分析相結(jié)合，以動(dòng)態(tài)為主的辦法進(jìn)行。并用財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)分別和相應(yīng)的基準(zhǔn)參數(shù)——財(cái)務(wù)基準(zhǔn)收益率、行業(yè)平均投資回收
期、平均投資利潤率、投資利稅率相比較，以判斷乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是否可行。
（一）財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值
財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值是指把乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)各年的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)金流量，按照一個(gè)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)折現(xiàn)率（基準(zhǔn)收益率）折算到建設(shè)期初（乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目計(jì)算期第一年年初）的現(xiàn)值之和。財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值是考察乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在其計(jì)算期內(nèi)盈利能力的主要?jiǎng)討B(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)。如果乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值等于或大于零，表明乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的盈利能力達(dá)到或超過了所要求的盈利水平，乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目財(cái)務(wù)上可行。
（二）財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（FIRR）
財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率是指乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)各年財(cái)務(wù)凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值之和等于零時(shí)的折現(xiàn)率，也就是使乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值等于零時(shí)的折現(xiàn)率。財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率是反映乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目實(shí)際收益率的一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，該指標(biāo)越大越好。一般情況下，財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率大于等于基準(zhǔn)收益率時(shí)，乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行。
（三）投資回收期Pt 投資回收期按照是否考慮資金時(shí)間價(jià)值可以分為靜態(tài)投資回收期和動(dòng)態(tài)投資回收期。以動(dòng)態(tài)回收期為例：
（l）計(jì)算公式
動(dòng)態(tài)投資回收期的計(jì)算在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的現(xiàn)金流量表，用下列近似公式計(jì)算：Pt＝（累計(jì)凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值出現(xiàn)正值的年數(shù)-1）+
上一年累計(jì)凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值的絕對值/出現(xiàn)正值年份凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值
（2）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
1）Pt≤Pc（基準(zhǔn)投資回收期）時(shí)，說明乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目（或方案）能在要求的時(shí)間內(nèi)收回投資，是可行的；
2）Pt＞Pc時(shí)，則乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目（或方案）不可行，應(yīng)予拒絕。
（四）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資收益率ROI 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資收益率是指乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目達(dá)到設(shè)計(jì)能力后正常年份的年息稅前利潤或營運(yùn)期內(nèi)年平均息稅前利潤（EBIT)與乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目總投資（TI）的比率。總投資收益率高于同行業(yè)的收益率參考值，表明用總投資收益率表示的盈利能力滿足要求。
ROI≥部門（行業(yè)）平均投資利潤率（或基準(zhǔn)投資利潤率）時(shí)，乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上可考慮接受。
（五）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資利稅率
乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目投資利稅率是指乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力后的一個(gè)正常生產(chǎn)年份的年利潤總額或平均年利潤總額與銷售稅金及附加與乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目總投資的比率，計(jì)算公式為：投資利稅率=年利稅總額或年平均利稅總額/總投資×100%投資利稅率≥部門（行業(yè)）平均投資利稅率（或基準(zhǔn)投資利稅率）時(shí)，乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上可考慮接受。
（六）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資本金凈利潤率（ROE）
乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資本金凈利潤率是指乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目達(dá)到設(shè)計(jì)能力后正常年份的年凈利潤或運(yùn)營期內(nèi)平均凈利潤(NP)與乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資本
金(EC)的比率。乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資本金凈利潤率高于同行業(yè)的凈利潤率參考值，表明用乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目資本金凈利潤率表示的盈利能力滿足要求。
（七）乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目測算核心指標(biāo)匯總表
二、國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的核心部分，是決策部門考慮乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目取舍的重要依據(jù)。建設(shè)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)采用費(fèi)用與效益分析的方法，運(yùn)用影子價(jià)格、影子匯率、影子工資和社會(huì)折現(xiàn)率等參數(shù)，計(jì)算乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目對國民經(jīng)濟(jì)的凈貢獻(xiàn)，評(píng)價(jià)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上的合理性。國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)采用國民經(jīng)濟(jì)盈利能力分析和外匯效果分析，以經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率（EIRR）作為主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)和實(shí)際需要也可計(jì)算經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）指標(biāo)，涉及產(chǎn)品出口創(chuàng)匯或替代進(jìn)口節(jié)匯的乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目，要計(jì)算經(jīng)濟(jì)外匯凈現(xiàn)值（ENPV），經(jīng)濟(jì)換匯成本或經(jīng)濟(jì)節(jié)匯成本。
三、社會(huì)效益和社會(huì)影響分析
在可行性研究中，除對以上各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和分析以外，還應(yīng)對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的社會(huì)效益和社會(huì)影響進(jìn)行分析，也就是對不能定量的效益影響進(jìn)行定性描述。
第十一部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析及風(fēng)險(xiǎn)防控
一、建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)分析及防控措施
二、法律政策風(fēng)險(xiǎn)及防控措施
三、市場風(fēng)險(xiǎn)及防控措施
四、籌資風(fēng)險(xiǎn)及防控措施
五、其他相關(guān)粉線及防控措施
第十二部分 乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究結(jié)論與建議
一、結(jié)論與建議
根據(jù)前面各節(jié)的研究分析結(jié)果，對乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，對建設(shè)方案進(jìn)行總結(jié)，提出結(jié)論性意見和建議。主要內(nèi)容有：
1、對推薦的擬建方案建設(shè)條件、產(chǎn)品方案、工藝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境影響的結(jié)論性意見
2、對主要的對比方案進(jìn)行說明
3、對可行性研究中尚未解決的主要問題提出解決辦法和建議
4、對應(yīng)修改的主要問題進(jìn)行說明，提出修改意見
5、對不可行的乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目，提出不可行的主要問題及處理意見
6、可行性研究中主要爭議問題的結(jié)論
二、附件
凡屬于乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究范圍，但在研究報(bào)告以外單獨(dú)成冊的文件，均需列為可行性研究報(bào)告的附件，所列附件應(yīng)注明名稱、日期、編號(hào)。
1、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建議書（初步可行性研究報(bào)告）
2、乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目立項(xiàng)批文
3、廠址選擇報(bào)告書
4、資源勘探報(bào)告
5、貸款意向書
6、環(huán)境影響報(bào)告
7、需單獨(dú)進(jìn)行可行性研究的單項(xiàng)或配套工程的可行性研究報(bào)告
8、需要的市場預(yù)測報(bào)告
9、引進(jìn)技術(shù)乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目的考察報(bào)告
10、引進(jìn)外資的名類協(xié)議文件
11、其他主要對比方案說明
12、其他
三、附圖
關(guān)鍵詞：乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告,乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目計(jì)劃書,乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目建議書,乙烯裂解三機(jī)商業(yè)計(jì)劃書,乙烯裂解三機(jī)可行性報(bào)告,乙烯裂解三機(jī)可行性研究報(bào)告,乙烯裂解三機(jī)可研報(bào)告,乙烯裂解三機(jī)資金申請報(bào)告,乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目可行性報(bào)告,乙烯裂解三機(jī)可行性分析,乙烯裂解三機(jī)可行性分析報(bào)告,乙烯裂解三機(jī)項(xiàng)目申請報(bào)告
第三篇：《工程熱力學(xué)》互動(dòng)分析討論課題
熱動(dòng)1201~~~1202班《工程熱力學(xué)》互動(dòng)分析討論課題 版權(quán)無所有，大家隨便改 2014/4/29
一．課題內(nèi)容
1不同供暖方式節(jié)能性、舒適性互動(dòng)分析討論課題
應(yīng)用熱力學(xué)第二定律熵增原理，分析并討論電熱膜輻射供暖、毛細(xì)管平面輻射空調(diào)供暖、散熱器供暖、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡姆N供暖方式的散熱機(jī)理、舒適性、節(jié)能性，畫出四種供暖方式的流程圖，并閱資料討論各種供暖裝置的產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及市場情況。
2核電站與火電站水蒸氣參數(shù)、汽輪機(jī)差異互動(dòng)分析討論課題
常規(guī)火電機(jī)組汽輪機(jī)中蒸汽大部分處于過熱蒸汽狀態(tài)，只有在低壓缸未幾級(jí)
處于濕蒸汽狀態(tài)下。核電汽輪機(jī)只有低壓缸前幾級(jí)處于過熱狀態(tài)，其余部分都處 于飽和線之下的濕蒸汽狀態(tài)。
查資料，了解發(fā)電行業(yè)前沿知識(shí)，掌握新型汽輪機(jī)大致結(jié)構(gòu)、核心部件特性與材料，并畫出簡圖、示功圖、熱力循環(huán)溫熵圖，討論圖上每個(gè)熱力過程在哪個(gè)裝置完成。依據(jù)教材上的再熱、回?zé)釤崃ρh(huán)圖，分組討論該電汽輪機(jī)熱力循環(huán)，對比火電機(jī)組汽輪機(jī)的全方位區(qū)別。掌握我國及世界上主要廠最新汽輪機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)爭情。
3化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)、熱力過程互動(dòng)分析討論課題
結(jié)合《工程熱力學(xué)》教材回?zé)嵫h(huán)理淪知識(shí)，查閱資料，了解化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的原理，燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)裝置流程圖，畫出熱力循環(huán)溫熵圖，推導(dǎo)循環(huán)熱效率，編程計(jì)算并闡述影響熱效率的各項(xiàng)因素。論證該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。
4活塞式和螺桿式制冷壓縮機(jī)節(jié)能互動(dòng)分析討論課題
查閱資料，掌握活塞式和螺桿式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，制冷工質(zhì)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀，畫出循環(huán)溫熵圖，并從節(jié)能的角度對比兩種壓縮機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，分析其工程應(yīng)用現(xiàn)狀、主要生產(chǎn)商之間的產(chǎn)業(yè)競爭情況。
二．課題目的提高創(chuàng)新思維能力、理論結(jié)合實(shí)際的能力與團(tuán)隊(duì)合作精神。提高專業(yè)課程體整體學(xué)習(xí)能力與專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量。
三、組織形式
每個(gè)學(xué)生按照興趣獨(dú)立完成，1～2項(xiàng)課題，并選擇1~2項(xiàng)課題自由組合成團(tuán)隊(duì)（所選題目可不在同一團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)3、5人），根據(jù)個(gè)人能力形成組長、小組內(nèi)部分工合作形式，分工合作完成互動(dòng)討論所需準(zhǔn)備的各類資料，每名學(xué)生在與全組協(xié)同合作的基礎(chǔ)上，獨(dú)立完成一項(xiàng)分工，最終共同完成課題全部內(nèi)容，并撰寫側(cè)重個(gè)人分工的課題報(bào)告。組長需組織撰寫提交總報(bào)告。
形式全部要求電子版：可以PPT、word、動(dòng)畫、視頻等多種形式，最終報(bào)告要提交word總結(jié)報(bào)告、ppt報(bào)告及打包附件。
時(shí)間：第11周、第15周。
最后打分關(guān)鍵詞：切題、專業(yè)、全面、發(fā)揮能力、文字水平、展示水平。
由兩班學(xué)習(xí)委員在上述組織形式基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出課題細(xì)化組織形式和考核形式，報(bào)老師討論。
第四篇：熱力學(xué)開發(fā)試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析小結(jié)
熱力學(xué)開發(fā)試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析小結(jié)
熱力學(xué)開發(fā)的定義個(gè)人認(rèn)為，是對設(shè)計(jì)出的基本型發(fā)動(dòng)機(jī)，通過調(diào)整點(diǎn)火提前角、空燃比、進(jìn)排氣凸輪相位、CBR狀態(tài)等參數(shù)（對于增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)則另有增壓控制率、燃油壓力、噴油正時(shí)等參數(shù)），使發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷時(shí)得到最優(yōu)的最大功率、最大扭矩、最低比油耗及在部分負(fù)荷得到最優(yōu)的燃油經(jīng)濟(jì)性、燃燒穩(wěn)定性和排放水平，如果基本型的發(fā)動(dòng)機(jī)不能達(dá)到目標(biāo)，則要針對問題更改相應(yīng)的設(shè)計(jì)和硬件，直至滿足目標(biāo)。
一、試驗(yàn)設(shè)備
1、PUMA系統(tǒng)
記錄發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)，也可與其他系統(tǒng)相通信并記錄其試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2、INDICATING系統(tǒng)
通過氣缸燃燒壓力傳感器的壓力信號(hào)，運(yùn)算得到缸壓曲線、平均指示有效壓力IMEP、MFB50%、COV of IMEP、缸壓波動(dòng)振幅等。平時(shí)試驗(yàn)時(shí)，一般要根據(jù)缸壓曲線，來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否有爆震產(chǎn)生。
3、CAMEO系統(tǒng)
發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)標(biāo)定及運(yùn)行的工具。能自動(dòng)調(diào)整ECU的標(biāo)定參數(shù)如點(diǎn)火提前角、空燃比、進(jìn)排氣凸輪相位及CBR控制狀態(tài)等，便于標(biāo)定參數(shù)的優(yōu)化及標(biāo)定時(shí)的數(shù)據(jù)采集。
4、INCA系統(tǒng)
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU標(biāo)定工具，可調(diào)整點(diǎn)火提前角、空燃比、進(jìn)排氣凸輪相位、CBR（可控燃燒速率）開關(guān)狀態(tài)等發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。
5、其他設(shè)備儀器
汽缸燃燒壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、排氣溫度、排氣壓力傳感器、空燃比分析儀、線性氧傳感器及排放分析儀等。
二、試驗(yàn)內(nèi)容與方法
1、全負(fù)荷優(yōu)化試驗(yàn)
全負(fù)荷試驗(yàn)主要驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率、最大扭矩及最低燃油消耗BSFC（全負(fù)荷燃油消耗率）。調(diào)整點(diǎn)火提前角、空燃比、進(jìn)排氣凸輪相位等參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮出最優(yōu)性能。a）不同進(jìn)氣歧管的外特性試驗(yàn)
細(xì)長的進(jìn)氣歧管有助于提高低速段的扭矩，粗短的進(jìn)氣歧管有助于提高高速段的扭矩。b）不同凸輪軸（不同型線、升程）的全負(fù)荷試驗(yàn)
VVT（Variable valve timing）：
VVT的作用：降低燃油消耗、降低排放、提高燃燒穩(wěn)定性、提高功率和扭矩輸出。通過改變凸輪軸相位可控制內(nèi)部EGR率，（重疊角大時(shí)，內(nèi)部EGR率大）當(dāng)內(nèi)部EGR率大時(shí)要得到相同的功率輸出必須，增大節(jié)氣門開度，這將使進(jìn)氣管內(nèi)的絕對壓力升高，減小節(jié)流損失，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
通過控制內(nèi)部EGR率，可顯著的降低Nox的排放量，HC的排放量只是稍微提高。
發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，為了得到良好的燃燒穩(wěn)定性，需要較小的重疊角，大負(fù)荷時(shí)為了得到較大的功率輸出，需要較大的重疊角，但此時(shí)由于一部分燃油進(jìn)入排氣系統(tǒng)內(nèi)會(huì)犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性。
較早的進(jìn)氣閥關(guān)（IVC）有利于低速段扭矩的輸出，不利于高速扭矩的輸出。較早的排氣閥開（EVO）有利于減少泵氣損失，但是較早的EVO減少了膨脹沖程，沖掉了減少的泵氣損失，降低了IMEP。因此，低速時(shí)需要較遲的EVO，高速時(shí)需要較早的EVO。大的進(jìn)排氣閥重疊角，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)高速換氣，但是活塞與進(jìn)排氣閥的間隙尤其是怠速的穩(wěn)定性限制了允許的重疊持續(xù)期。c）不同壓縮比的全負(fù)荷試驗(yàn)（不同活塞、燃燒室）c）不同排氣系統(tǒng)的全負(fù)荷試驗(yàn)
主要驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)排氣背壓對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。d）不同進(jìn)氣系統(tǒng)的全負(fù)荷試驗(yàn)。
主要驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)壓降對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。
2、部分負(fù)荷優(yōu)化試驗(yàn)（主要以工況點(diǎn)2000rpm/2bar BMEP為主，其他如1500rpm/2bar、1500rpm/4bar、2000rpm/4bar、3000rpm/2bar、3000rpm/3bar、3000rpm/4bar）
調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角、空燃比、進(jìn)排氣凸輪相位等發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮出最優(yōu)性能。部分負(fù)荷主要檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性（BSFC）、燃燒穩(wěn)定性（COV of IMEP）、排放水平（PCO、PHC、PNOx）。
1）不同CBR結(jié)構(gòu)的部分負(fù)荷試驗(yàn)。CBR（Control burned rate）：CBR發(fā)動(dòng)機(jī)的氣道由切向氣道與中型氣道組成，（切向氣道形成渦流，中性氣道形成滾流），部分負(fù)荷時(shí)通過關(guān)閉中性氣道，使空氣只從切向氣道進(jìn)入氣缸，從而形成較強(qiáng)的紊流，可使燃燒加快。燃燒速度快可提高燃燒穩(wěn)定性，此時(shí)可適當(dāng)推遲點(diǎn)火提前角以提高排氣溫度，加快三元催化器的起燃，同時(shí)推遲點(diǎn)火提前角也能降低HC的排放。CBR的另外優(yōu)點(diǎn)是可與VVT相配合，達(dá)到節(jié)油的目的，通過改變凸輪相位，可適當(dāng)增大內(nèi)部EGR，內(nèi)部EGR的增大會(huì)使燃燒速度降低，燃燒穩(wěn)定性降低，但這可通過CBR來補(bǔ)償。調(diào)整點(diǎn)火提前角、空燃比、進(jìn)排氣相位等參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮出最優(yōu)性能。
2）不同凸輪軸的部分負(fù)荷試驗(yàn) 3）不同進(jìn)氣歧管的部分負(fù)荷試驗(yàn) 4）不同壓縮比的部分負(fù)荷試驗(yàn)
3、噴油目標(biāo)試驗(yàn)
不同工況下，燃油霧化良好，油束處于氣道中心，盡量減少濕壁，濕壁面積大會(huì)使機(jī)油稀釋嚴(yán)重和HC的排放升高。
4、火花塞選擇試驗(yàn)
三、主要試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
1、MFB50%(Mass fraction burned 50%、CA ATDC)
為了得到最佳燃燒熱釋放率MFB50%應(yīng)處在上止點(diǎn)后8度，對應(yīng)的燃燒最高壓力點(diǎn)應(yīng)在上止點(diǎn)后12度附近，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、燃燒穩(wěn)定性最好，其位置可通過點(diǎn)火提前角調(diào)整，點(diǎn)火角提前其位置提前，點(diǎn)火角推遲其位置推遲。在低速低負(fù)荷區(qū)域，MFB50%能達(dá)到止點(diǎn)后8度的位置，但在高速高負(fù)荷時(shí)由于爆震等原因，要遲于上止點(diǎn)后8度。
2、SA（Spark advance、CA BTDC）
點(diǎn)火提前角，調(diào)整點(diǎn)火提前角應(yīng)盡可能使MFB50%應(yīng)處在上止點(diǎn)后8度的位置，如果發(fā)生爆震則要推遲點(diǎn)火角。點(diǎn)火角過大會(huì)發(fā)生爆震或處于爆震極限，檢查點(diǎn)火角是否適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ牵焊讐呵€的波動(dòng)振幅應(yīng)小于不同轉(zhuǎn)速的規(guī)定值（一般規(guī)律：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n千轉(zhuǎn)，允許壓力波動(dòng)振幅值為n bar）。另外點(diǎn)火提前角滯后會(huì)使排溫升高，高速高負(fù)荷必須注意。
3、BMEP（Brake mean effective pressure、bar）
制動(dòng)平均有效壓力是通過發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架的制動(dòng)力矩計(jì)算得到，其值一般與進(jìn)氣管絕對壓力有如下關(guān)系：進(jìn)氣壓力1bar時(shí)平均制動(dòng)有效壓力為10-11bar，進(jìn)氣壓力為1.6bar時(shí)平均制動(dòng)有效壓力為16-17bar。
4、IMEP（Indicated mean effective pressure、bar）
指示平均有效壓力，通過缸壓傳感器的壓力信號(hào)，計(jì)算得到。
5、FMEP（Friction mean effective pressure、bar）摩擦平均有效壓力FMEP= IMEP-BMEP。FMEP值過大將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率扭矩輸出，1.6L CBR VVT發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率點(diǎn)的理想值為1.6~1.7 bar。
6、PMEP（Pumping mean effective pressure、bar）
泵氣平均有效壓力，提前開啟排氣閥可降低泵氣損失，但有可能縮短作功沖程，減小指示平均有效壓力。
7、COV of IMEP（Coefficient of vibration of IMEP）
該值主要是評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷與怠速時(shí)燃燒穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，其值越小燃燒越穩(wěn)定，一般地，燃燒速度越快其值越小。低速低負(fù)荷時(shí)其值較大，高負(fù)荷時(shí)其值較小。2000rpm/2bar時(shí)其限值為5%，怠速時(shí)其限值為20%。
8、BSFC（Brake specific fuel consumption）
評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，全負(fù)荷工況點(diǎn)的最低值為275g/kw*h（此時(shí)空燃比應(yīng)小于1），2000rpm/2bar時(shí)其限值為372-399g/kw.h（RON 95）。
9、Max pressure rise（bar /CA）
平均壓力上升率，當(dāng)點(diǎn)火角設(shè)定的過早時(shí)，平均壓力上升率增大，輸出扭矩增大，油耗降低，但燃燒噪聲變大，工作粗暴，因此需對此限制。1.6L CBR VVT和2.0L TCI GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的最大值為4bar/CA。
10、Lambda 空燃比有實(shí)測空燃比和通過排放分析儀計(jì)算的空燃比兩種。
部分負(fù)荷空燃比為1；全負(fù)荷時(shí)為了得到較大的扭矩輸出需將空燃比加濃，一般情況下空燃比為0.9時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率較大；高速高負(fù)荷時(shí)，為了降低排氣溫度而將空燃比設(shè)的更加濃，可為0.85，空燃比加濃排氣溫度降低的原因主要是燃油蒸發(fā)吸收部分熱量，另外空燃比過濃將會(huì)使燃燒不充分，而是排氣溫度降低。
11、噴油正時(shí)
對于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，噴油正時(shí)比較重要。因?yàn)楫?dāng)加大氣門重疊角時(shí)，可利用新鮮空氣將廢氣盡可能排除，然后開始噴油，這樣避免了燃油隨新鮮空氣進(jìn)入排氣系統(tǒng)，因此適當(dāng)?shù)膰娪驼龝r(shí)可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。有一點(diǎn)要注意，由于一部分新鮮空氣未參加燃燒便進(jìn)入排氣系統(tǒng)，這使排氣系統(tǒng)中氧傳感器的測得空燃比值高于實(shí)際燃燒的空燃比值。
12、最大燃燒爆發(fā)壓力
最大燃燒爆發(fā)壓力過大，活塞、曲軸等運(yùn)動(dòng)件的強(qiáng)度也必須提高，否則容易損壞。1.6L CBR VVT 發(fā)動(dòng)機(jī)的最高燃燒爆發(fā)壓力70bar、2.0L TCI GDI最大燃燒爆發(fā)壓力90bar。
13、發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率
滿足開發(fā)目標(biāo)。1.6L CBR VVT發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)目標(biāo)為87kw/6200rpm（RON 95），2.0L TCI GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)目標(biāo)為144kw/5500rpm（RON 95）。
14、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩
滿足最大扭矩的開發(fā)目標(biāo)，低速段扭矩的開發(fā)目標(biāo)。最大扭矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速不要太高一般小于4500rpm，低速段的扭矩較低，會(huì)影響整車的加速性能。
1.6L CBR VVT 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩開發(fā)目標(biāo)值為147 Nm/4300rpm、低速段扭矩的開發(fā)目標(biāo)值為121 Nm / 1500rpm（RON 95）；
2.0L TCI GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩開發(fā)目標(biāo)值為290Nm/1800rpm、低速段扭矩的開發(fā)目標(biāo)值為249 Nm/1500rpm（RON 95）。
15、PCO 其排放量主要與空燃比有關(guān)，空燃比濃排放量升高。
16、PHC 點(diǎn)火角推遲排放量降低，空燃比濃排放量升高。
17、PNOx 燃燒溫度高，氮氧化物的含量高。通過內(nèi)部EGR可顯著降低其含量。
18、CO2
19、O2 一般排氣中氧氣的含量在1%內(nèi)，則說明燃燒正常，可通過此數(shù)值方便的判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)是否正常。20、發(fā)動(dòng)機(jī)出水溫度
一般控制在90攝氏度。
21、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水溫度
進(jìn)出水溫的差在4攝氏度比較合理，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)的冷卻能力滿足要求。
22、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力
機(jī)油壓力正常保持在4-5 bar。
23、機(jī)油溫度
一般控制在90攝氏度，最高溫度不能超過140度。
24、環(huán)境壓力
25、空濾口溫度、壓力
空濾口溫度一般控制在標(biāo)準(zhǔn)溫度25度。
26、進(jìn)氣軟管溫度、壓力
27、進(jìn)氣管溫度、壓力
全負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，進(jìn)氣歧管的壓力與環(huán)境壓力的差值不能太大，否則將影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率也就影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，1.6L CBR VVT發(fā)動(dòng)機(jī)的限值為25-30mbar。
增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管溫度控制的過低，有利于功率扭矩輸出，但實(shí)際上增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的一般較高（本發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定，外特性試驗(yàn)時(shí)為50攝氏度），因此要注意進(jìn)氣管內(nèi)的溫度是否適當(dāng)。增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力控制的高，有利于功率扭矩輸出，但進(jìn)氣壓力過高（如絕對壓力超過1.8bar），將會(huì)使增壓器的工作負(fù)荷加大，工作環(huán)境惡化，可靠性降低，另外也減少了高原時(shí)進(jìn)氣增壓的余量。
28、各缸進(jìn)氣口溫度
29、油軌壓力
1.6L CBR VVT發(fā)動(dòng)機(jī)的油軌燃油壓力為4bar。2.0TCI GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)的油軌壓力可調(diào)，一般控制在7-11Mpa，中低負(fù)荷時(shí)燃油需求量小，為了降低高壓油泵的功率消耗，將油壓設(shè)定的低一些，高負(fù)荷時(shí)為了滿足燃油量，應(yīng)將油壓設(shè)定的高些。30、進(jìn)回油溫度
31、各缸排氣溫度
32、排放物采樣
33、三元催化器前的溫度、壓力
1.6L CBR VVT發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率點(diǎn)的排氣背壓規(guī)定值為350mbar。三元催化器前的最高排氣溫度應(yīng)低于850攝氏度。
2.0L TCI GDI發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)的排氣背壓規(guī)定值為450mbar（最大不能超過550mbar）。增壓器前的最高排氣溫度應(yīng)低于950攝氏度。
34、三元催化器溫度
一般三元催化器內(nèi)部的最高溫度不能超過920度，否則三元催化器將會(huì)被燒結(jié)損壞。
35、三元催化器后的溫度、壓力
注：在進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)一定要注意三個(gè)重要的參數(shù)：點(diǎn)火提前角、排氣溫度和空燃比。
點(diǎn)火角不當(dāng)則會(huì)引起爆震，損壞發(fā)動(dòng)機(jī)；排氣溫度過高將會(huì)使三元催化器燒結(jié)損壞；空燃比不當(dāng)將會(huì)影響油耗，也會(huì)影響點(diǎn)火提前角和排氣溫度。
發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的數(shù)字化開發(fā)
作者：長安汽車工程研究院 詹樟松 來源：AI汽車制造業(yè)
在市場競爭趨于白熱化的今天，汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)的成功取決于能否持續(xù)地向市場提供一流的汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。富有創(chuàng)新的高效產(chǎn)品開發(fā)流程則是企業(yè)向市場持續(xù)提供一流產(chǎn)品的保證。
產(chǎn)品開發(fā)流程概述
發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)是一個(gè)龐大的，具體的產(chǎn)品開發(fā)管理程序集，其范圍涵蓋了從項(xiàng)目研究分析到批量生產(chǎn)整個(gè)過程，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，將數(shù)字化的開發(fā)成為一種趨勢，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)流程的數(shù)字化就是在PDM等平臺(tái)上通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)來處理、固化和集成整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程見圖1。
圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)流程及其數(shù)字化示意圖
本文選取發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)流程中的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證階段，以一款發(fā)動(dòng)機(jī)從市場概念確定到虛擬樣機(jī)開發(fā)完畢進(jìn)入樣機(jī)制作和物理試驗(yàn)開發(fā)為止，簡單地介紹發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的虛擬開發(fā)過程。
本文定義的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證階段的數(shù)字化開發(fā)可細(xì)分為概念設(shè)計(jì)階段、布置設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，每個(gè)階段都包含了數(shù)字化設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作的并行和協(xié)同：設(shè)計(jì)工程師按照時(shí)間進(jìn)度提交零部件、裝配的子系統(tǒng)及整機(jī)的CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；驗(yàn)證工程師應(yīng)用CAE手段對設(shè)計(jì)部門提交的CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行包括最基本的尺寸和運(yùn)動(dòng)學(xué)校核、復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)分析和功能實(shí)現(xiàn)以及最復(fù)雜的可靠性分析等進(jìn)行全方位驗(yàn)證。在整個(gè)數(shù)字化開發(fā)過程中，CAD設(shè)計(jì)和CAE分析都在PDM系統(tǒng)的統(tǒng)一管理下實(shí)現(xiàn)最大化的并行、交互和協(xié)同。
概念設(shè)計(jì)階段
概念設(shè)計(jì)階段是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)流程中進(jìn)入工程化開發(fā)過程的第一階段，也是最重要的階段。理論上來說，有關(guān)所開發(fā)產(chǎn)品的所有重大決策性問題都要在這一階段內(nèi)解決。概念設(shè)計(jì)階段的主要工作有：對前期項(xiàng)目策劃階段完成的市場、法規(guī)、競爭對手和競爭機(jī)型調(diào)查研究的結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估，并轉(zhuǎn)換為概念設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)輸入；產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、市場銷售和零部件供應(yīng)商的專家們在概念設(shè)計(jì)階段需協(xié)同進(jìn)行可行性研究工作；根據(jù)產(chǎn)品的市場定位和企業(yè)品牌的內(nèi)涵，結(jié)合當(dāng)前行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平等因素，確定所開發(fā)產(chǎn)品在性能、質(zhì)量、成本等方面適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)水平、具體指標(biāo)和規(guī)格要求；進(jìn)行整機(jī)系統(tǒng)總體布置研究；確定產(chǎn)品的總體技術(shù)方案和各子系統(tǒng)的總體技術(shù)路線等。
概念設(shè)計(jì)階段的數(shù)字化開發(fā)工作以CAE仿真分析為主，在整機(jī)級(jí)和各大系統(tǒng)級(jí)建立虛擬樣機(jī)進(jìn)行CAE分析，根據(jù)仿真分析的結(jié)果設(shè)定各項(xiàng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和確定總體技術(shù)路線。對于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)而言，概念設(shè)計(jì)階段的主要CAE仿真任務(wù)有：
1、發(fā)動(dòng)機(jī)氣體交換過程模擬
建立一維的CFD模型，分析發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)進(jìn)氣系統(tǒng)吸入新鮮空氣直至經(jīng)排氣系統(tǒng)排出的整個(gè)過程，目的是確定進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)以及氣缸蓋氣道的總體技術(shù)方案和主要參數(shù)，目標(biāo)是保證發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)氣體交換過程順暢有效。此類分析軟件主要有GT-Power和AVL-Boost等。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)熱動(dòng)力學(xué)分析和整機(jī)性能預(yù)測
在氣體交換的基礎(chǔ)上增加發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒過程的仿真分析，預(yù)測發(fā)動(dòng)機(jī)的總體性能，如功率、扭矩和燃油消耗率等，然后反過來確定進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、由缸蓋、缸體和活塞組成的燃燒系統(tǒng)等子系統(tǒng)的主要參數(shù)和技術(shù)方案，如圖2所示。
圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)熱動(dòng)力學(xué)和整機(jī)總體性能預(yù)測
3、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)一維CFD分析
用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)水套的主體結(jié)構(gòu)使發(fā)動(dòng)機(jī)得到有效而適當(dāng)?shù)睦鋮s，保證發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)性能和可靠性的實(shí)現(xiàn)。此類分析軟件有GT-Cool等。
4、發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)一維CFD分析
用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)，主要是發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、缸體的潤滑油道的主體結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件，如凸輪配氣機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)等得到有效而適當(dāng)?shù)臐櫥?，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。此類分析軟件有FlowMaster等。
5、裝備該發(fā)動(dòng)機(jī)的整車的基本性能仿真分析
目的是確定與該發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的變速器，以及預(yù)測裝備此動(dòng)力總成的汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性，圖3所示的即為整車性能分析CAE模型及其相應(yīng)的分析結(jié)果——新歐洲循環(huán)工況下的汽車燃油消耗量和汽車性能指標(biāo)（反映汽車的動(dòng)力性）之間的關(guān)系。該類分析軟件主要有AVL-Cruise和GT-Drive等。
圖3 汽車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性能預(yù)測和變速器選型分析
布置設(shè)計(jì)階段
布置設(shè)計(jì)階段主要是確定各主要零部件的尺寸和相互之間的關(guān)系及接口，進(jìn)一步對概念設(shè)計(jì)階段確定的技術(shù)方案進(jìn)行細(xì)化。布置設(shè)計(jì)階段的CAD設(shè)計(jì)工作主要是根據(jù)概念設(shè)計(jì)階段的CAE仿真結(jié)果建立發(fā)動(dòng)機(jī)各大子系統(tǒng)的表面模型，確定和建立各大子系統(tǒng)之間的裝配關(guān)系和模型，以及明確發(fā)動(dòng)機(jī)在所裝配的整車發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的坐標(biāo)位置等。CAE仿真分析則需要對所有的概念設(shè)計(jì)階段的分析模型進(jìn)行更新，使之更加具體和復(fù)雜，仿真的輸出結(jié)果也更加詳細(xì)和準(zhǔn)確。同時(shí)，增加新的一些CAE仿真分析內(nèi)容和領(lǐng)域，如發(fā)動(dòng)機(jī)前端輪系動(dòng)力學(xué)分析，配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析，以及發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋、缸體、曲軸、凸輪軸和連桿五大零部件的初步有限元分析等。
1、發(fā)動(dòng)機(jī)的前端輪系和配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
應(yīng)用AVL-Tycon或MSC.ADAMS等行業(yè)常用的專業(yè)軟件建立分析模型，首先對前端輪系和配氣機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)的布置設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行各運(yùn)動(dòng)零部件之間的裝配和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系進(jìn)行檢查和校核，然后開始動(dòng)力學(xué)分析，主要的分析內(nèi)容是考察各運(yùn)動(dòng)零部件的位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)指標(biāo)以及各零部件在各種狀況下的受力情況，分析目的是要求各運(yùn)動(dòng)部件的各力學(xué)指標(biāo)在合理范圍之內(nèi)以確保動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的可靠性和良好振動(dòng)和噪聲水平，圖4即為發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析。
圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
2、主要零部件的有限元分析
在布置設(shè)計(jì)階段部分主要的零部件，如缸蓋、缸體、曲軸、凸輪軸和連桿五大件將進(jìn)行第一輪的有限元計(jì)算分析，考察和驗(yàn)證零部件CAD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，主要計(jì)算各零部件的剛強(qiáng)度、模態(tài)和疲勞等。在布置設(shè)計(jì)階段，有限元分析是靜態(tài)分析，相對簡單，主要考察零部件CAD設(shè)計(jì)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性。圖5和圖6分別給出了發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的強(qiáng)度分析和曲軸的扭振分析，常用的分析軟件有HyperWorks、NASTRAN、ABAQUS、AVL-EXCITE等。
圖5 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿強(qiáng)度分析
圖6 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析
詳細(xì)設(shè)計(jì)階段
詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，數(shù)字化開發(fā)范圍將覆蓋所有新設(shè)計(jì)零部件的全部特性，在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段結(jié)束時(shí)將保證每一個(gè)零部件的CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括三維實(shí)體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和二維平面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)）將能具體指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)制造，因此，CAD設(shè)計(jì)的工作量急劇增長，成為詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的主要工作。同時(shí)，在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段將應(yīng)用CAE分析手段對所有新設(shè)計(jì)零部件的CAD設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和驗(yàn)證，以確保在數(shù)字化開發(fā)階段解決每個(gè)新設(shè)計(jì)的零部件以及從零部件到各子系統(tǒng)、最后到整機(jī)的每個(gè)層次都不存在問題。
此時(shí)，CAE分析的首要任務(wù)是對前兩個(gè)階段所有的分析模型根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段能夠獲得的最全面的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行最后的更新和拓展，進(jìn)一步更準(zhǔn)確地驗(yàn)證各零部件、系統(tǒng)和整機(jī)的功能和特性。比如在概念設(shè)計(jì)和布置設(shè)計(jì)階段進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)氣體交換一維CFD分析的基礎(chǔ)上將進(jìn)一步拓展和更新到進(jìn)行一維或三維的進(jìn)排氣噪聲分析（見圖7），進(jìn)排氣系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)的三維CFD分析（見圖8）。目的是從三維角度考察發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體交換過程和流體在發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的流動(dòng)過程，保證發(fā)動(dòng)機(jī)各缸進(jìn)排氣的均勻度和發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)的最佳化，以及在保證發(fā)動(dòng)機(jī)性能設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣噪聲。又如在前階段發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的一維CFD分析在本階段將更新為最詳細(xì)的三維CFD分析，以詳細(xì)考察冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套中的流動(dòng)情況，包括冷卻液的流動(dòng)速度、壓力損失等參數(shù)，要求整個(gè)冷卻水套沒有流動(dòng)死區(qū)或冷卻液發(fā)生沸騰等，使發(fā)動(dòng)機(jī)得到恰當(dāng)?shù)睦鋮s，從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)的工作的可靠性。在汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域，常用的三維CFD分析軟件有Fluent、Star_CD和AVL-Fire等。
圖7 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣氣動(dòng)噪聲分析
圖8 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)和缸內(nèi)流動(dòng)三維CFD分析
在此著重介紹發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋一體化分析（見圖9），該CAE分析項(xiàng)目是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)流程中最復(fù)雜、最困難的、也是最重要的分析項(xiàng)目之一。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋一體化分析是一個(gè)典型的流固耦合分析，整個(gè)分析由發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒和傳熱、冷卻潤滑系統(tǒng)的三維CFD計(jì)算分析和缸體缸蓋的受熱、受力、變形等有限元分析兩個(gè)過程的交互耦合完成，考察發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、缸體、缸套、汽缸墊等在極限或典型運(yùn)行工況下的溫度變化和變形等，尤其是一些關(guān)鍵部位的關(guān)鍵指標(biāo)必須被驗(yàn)證確認(rèn)。比如缸蓋鼻梁區(qū)的最高溫度、缸套的最大變形量、汽缸墊的變形量等，這些部位任何一處設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致溫度過高或變形過大都會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來致命的失效。例如缸蓋鼻梁區(qū)溫度過高會(huì)導(dǎo)致材料蠕變失效、開裂等，缸套變形過大會(huì)帶來拉缸等，這些故障一旦發(fā)生將直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)完全失效而報(bào)廢。
圖9 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋一體化分析
在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段所有零部件和子系統(tǒng)新的CAD設(shè)計(jì)都必須經(jīng)CAE仿真分析驗(yàn)證，確保任何設(shè)計(jì)問題解決后，開發(fā)流程才能進(jìn)入樣機(jī)制造和物理試驗(yàn)開發(fā)和驗(yàn)證階段。
結(jié)語
本文概述了數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)流程中的應(yīng)用，從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，CAD設(shè)計(jì)和CAE分析始終在PDM統(tǒng)籌下并行、協(xié)同工作，例如PDM系統(tǒng)會(huì)規(guī)定CAD設(shè)計(jì)工程師在一定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)布以百分比方式表示的CAD設(shè)計(jì)成熟度（完成度），負(fù)責(zé)該零部件的CAE分析工程師則根據(jù)CAD設(shè)計(jì)的不同成熟度建立不同層次的分析模型，進(jìn)行相應(yīng)層次CAE校核或驗(yàn)證，并及時(shí)把分析結(jié)果反饋給CAD設(shè)計(jì)工程師，以保證其后續(xù)設(shè)計(jì)的正確方向?？梢姡麄€(gè)數(shù)字化開發(fā)過程就是一個(gè)CAD設(shè)計(jì)和CAE驗(yàn)證的“實(shí)時(shí)”交互和協(xié)同過程，該過程使得現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量提高、周期變短并且降低了費(fèi)用。(end)
文章內(nèi)容僅供參考(投稿)(如果您是本文作者，請點(diǎn)擊此處)(2010-2-24，閱讀360次)
第五篇：結(jié)晶過程及危險(xiǎn)性分析
結(jié)晶過程及危險(xiǎn)性分析
結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸汽、溶液或熔融物中析出的過程。在化學(xué)工業(yè)中，常遇到的情況是固體物質(zhì)從溶液及熔融物中結(jié)晶出來，如糖、食鹽、各種鹽類、染料及其中間體、肥料及藥品、味精、蛋白質(zhì)的分離與提純等。結(jié)晶是一個(gè)重要的化工單元操作，主要用于以下兩方面。
(1)制備產(chǎn)品與中間產(chǎn)品
許多化工產(chǎn)品常以晶體形態(tài)出現(xiàn)，在生產(chǎn)過程中都與結(jié)晶過程有關(guān)。結(jié)晶產(chǎn)品易于包裝、運(yùn)輸、貯存和使用。
(2)獲得高純度的純凈固體物料
工業(yè)生產(chǎn)中，即使原溶液中含有雜質(zhì)，經(jīng)過結(jié)晶所得的產(chǎn)品都是能達(dá)到相當(dāng)高的純凈度，故結(jié)晶是獲得純凈固體物質(zhì)的重要方法之一。
工業(yè)結(jié)晶過程不但要求產(chǎn)品有較高的純度和較大的生產(chǎn)率，而且對晶形、晶粒大小及粒度范圍(即晶粒大小分布)等也有規(guī)定。顆粒大且粒度均勻的晶體不僅易于過濾和洗滌，而且貯存時(shí)膠結(jié)現(xiàn)象(即72粒體互相膠粘成塊)大為減少。
結(jié)晶過程常采用攪拌裝置。攪動(dòng)液體使之發(fā)生某種方式的循環(huán)流動(dòng)，從而使物料混合均勻或促使物理、化學(xué)過程加速操作。攪拌在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有：
①氣泡在液體中的分散，如空氣分散于發(fā)酵液中，以提供發(fā)酵過程所需的氧；
②液滴在與其不互溶的液體中的分散，如油分散于水中制成乳濁液；
③固體顆粒在液體中的懸浮，如向樹脂溶液中加入顏料，以調(diào)制涂料；
④互溶液體的混合，如使溶液稀釋，或?yàn)榧铀倩ト芙M分間的化學(xué)反應(yīng)等。
此外，攪拌還可以強(qiáng)化液體與固體壁面之間的傳熱，并使物料受熱均勻。攪拌的方法有機(jī)械攪拌和氣流攪拌。
攪拌槽內(nèi)液體的運(yùn)動(dòng)，從尺度上分為總體流動(dòng)和湍流脈動(dòng)?？傮w流動(dòng)的流量稱為循環(huán)量，加大循環(huán)量有利于提高宏觀混合的調(diào)勻度。湍流脈動(dòng)的強(qiáng)度與流體離開攪拌器時(shí)的速度有關(guān)，加強(qiáng)湍流脈動(dòng)有利于減小分隔尺度與分隔強(qiáng)度。不同的過程對這兩種流動(dòng)有不同的要求。液滴、氣泡的分散，需要強(qiáng)烈的湍流脈動(dòng)固體顆粒的均勻懸浮，有賴于總體流動(dòng)。攪拌時(shí)能量在這兩種流動(dòng)上的分配，是攪拌器設(shè)計(jì)中的重要問題。
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