定压式增压四冲程柴油机在部分工况下配合工作的计算方法

近年来,增压发动机的变工况性能問題日益得到重視。本文旨在对定压式纯廢气透平增压四冲程柴油机的变工况计算提出一种新的列线图解法。图解法的主要特点在于利用閉合方框线的概念,可以簡单而又迅速地确定出发动机与透平增压器配合工作的平衡运行点,避免了繁瑣的解析方程試算。作者最后还引用試驗数据与計算結果进行比較,証明计算方法的精确程度能符合工程要求。     

论二冲程柴油机脉冲增压系设计方法

本文阐述二冲程柴油机脉冲增压系设计的物理实质,指出设计的任务在于形成良好的脉冲和卓有成效地利用脉冲能量。在透平中高效率地利用脉冲能量的关键在于正确地选定适平的工作周速,或其相应的能够得到最高透平效率的设计热降。本文提出按透平平均功率插求设计工况的方法,并指出从设计工况参数设计脉冲透平,其结构参数大多已定。对于增压系脉冲波的容积变量计算法,本文提出线图数值算法,并将扫气口,排气口和适平等不同流量计算,归结为一个统一的计算线图,以简化计算过程。以7ESD(Z)75/160柴油机增压系为例,按本文所提方法进行了压力波和温度波的计算,拜将结果与按的数值介法所得相比较,其间差别很小。     

通过增加喷嘴环叶栅改善柴油机低负荷运行工况的探讨

针对船舶涡轮增压柴油机在低负荷工况运行时,出现增压压力不足,燃烧过量空气系数过小的特性,提出了一种通过增加增压器喷嘴叶栅数来提高增压器的压比和空气量的新方法,以改善增压器与柴油机的匹配与柴油机低负荷工况运行的性能。     

船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究

利用AVL BOOST软件建立了4190ZL C-2型船用中速四冲程增压柴油机的仿真模型,利用BOOST模型进行柴油机推进特性和负荷特性工况的计算,通过与实验数据对比,验证模型的正确性.利用BOOST软件对4190ZL C-2型船用中速柴油机与现有增压器联合运行规律进行研究,得到柴油机与涡轮增压器匹配特性.结果表明,4190ZLC-2型柴油机与压气机联合运行性能很好符合增压器匹配的要求.     

船用涡轮增压器典型故障特征参数的敏感性研究

为了研究涡轮增压器故障对其运行参数的影响,在AVL Boost软件中基于某型涡轮增压器性能数据和柴油机试验数据,建立并验证柴油机仿真模型,对涡轮增压系统的典型故障进行数值仿真分析。不同故障下涡轮增压器的性能参数响应有明显且易区分的变化规律。增压压力对涡轮增压器故障的敏感度较高,在多数故障下的响应变化幅值都可达到10%以上,是故障诊断的重要参数。涡轮后排气温度、涡轮前排气压力以及空气质量流量在部分故障下的响应变化可达10%,对涡轮增器故障也具有一定的敏感度,可配合增压压力作为涡轮增压系统故障诊断的主要监测参数。研究结果为涡轮增压器的故障诊断提供参考依据。     

船舶柴油机注汽涡轮增压系统

为了改善涡轮增压柴油机在低工况运行时,会出现增压压力不足、燃烧过量空气系数小和废气排温较高等固有特性,提出了一种利用增压器废气余热产生水蒸汽,并注入涡轮来提高增压器的压比和空气量的新方法。这种新方法可以改善涡轮增压器与柴油机的匹配,从而可提高柴油机的性能。试验结果证实了该方法的有效性。     

船用柴油机增压器技术的发展趋势

世界航运业与造船技术的发展，不断对船舶推进装置的性能、技术水平提出新的要求。作为船舶主要动力装置的船用柴油机的重要部件、增压器的技术水平直接影响船用柴油机的比功率、动力性、经济性与可靠性。因此，为不断提高柴油机的平均有效压力即单位体积的输出功率，降低柴油机的燃油耗，世界各主要船用柴油机及增压器制造商对增压中冷技术的研究发展，都十分重视，每年都有大量经费投入。高平均有效压力的船用柴油机需要高压比的增压器，但增压比的提高与发展也面临着一系列新的技术挑战。从当前的发展趋势看，高增压技术研究主要围绕解决单级增压比提高后的增压器有效运行范围变窄、噪音增大以及轴承磨损、滑油密封等可靠性等问题。     

船舶主机增压和进气设备的视情清洗

船舶主机增压和进气设备,包括压气机吸入滤网,压气机叶轮,增压空气冷却器,和增压器涡轮叶片等。清洗这些设备的运行时间间隔,主机使用说明书都有推荐。但是,不可教条地按照说明书推荐的运行时间间隔定期清洗,而应该根据主机以正常功率(海上服务功率,SCR)运行时透平转速、扫气压力、吸入滤网前后压差、空气冷却器前后压差等参数的变化确定,若这些参数在正常范围则不需要清洗,即视情清洗。     

6200ZLC型柴油机增压系统强化研究

介绍6200ZLC型柴油机增压系统强化的途径。通过分析增压系统的强化因素,认为提高增压度并且降低进气温度,可充分利用废气能量提高进气压力,提高废气涡轮增压柴油机的通流能力以及加大进气总管的容积是影响增压效果的主要原因。结合柴油机与增压器配合特性的调整,达到了提高柴油机输出功率的目的。     

船用废气涡轮增压柴油机运行配合的模拟计算

通过船用废气涡轮增压器与船用柴油机运行中的配合关系,利用能量守恒、质量守恒原理,计算出废气涡轮增压柴油机各状态点的运行参数。通过理论计算的结果与实际运行相比较,证明了理论计算的正确性,为轮机人员管理船用增压柴油机提供理论依据。     

船用V型高速柴油机相继增压计算分析

建立了某船用V型柴油机采用两台增压器相继增压的计算模型,为验证计算模型、程序和所选参数的正确性,对常规增压进行了计算,计算与试验结果基本一致.对两台增压器相继增压进行计算分析的结果表明,采用相继增压可明显改善该型机低工况性能,扩大了该机作为船用主机的运行范围.     

大功率高增压柴油机MIXPC-Scaby增压系统的研究

提出了一种适用于大功率四冲程高增压柴油机的混合式脉冲转换与扫气旁通相结合的涡轮增压系统,简称MIXPC-Scaby系统,该系统可以克服扫气干扰、降低燃油消耗率和改善低工况性能及加速加载性能,由于缸内实现低速循环,还可以降低最大爆发压力和NOx排放。     

环境温度对船舶主机涡轮增压器特性的影响研究

了解环境温度对涡轮增压器的影响,采取何种措施保证柴油机安全可靠地运行,同时又满足使用要求,这是柴油机制造者及用户历来关心的问题。本文以6210ZLC-3型船用主柴油机(配VTR201-2N型废气涡轮增压器)为例,用软件模拟计算环境条件的变化对船用柴油机及其涡轮增压器特性的影响。提出了非设计工况下增压系统的管理对策。     

柴油机高增压技术

一、柴油机发展的必然趋势——高增压柴油机至今仍是一种最重要的船用动力机,它占领着单机功率55,000马力以下广阔的功率范围。柴油机之所以能在船上比其他动力机运用得广泛,是因为它结构紧凑、造价低、经济性高和寿命长。柴油机取得迅速发展是与它的高增压化分不开的。增压一出现,就使柴油机功率上升30～50％;以后随着增压度提高,功率上升100％;1970年以后,出现了二台增压器串联的两级增压,使柴油机功率提高150～200％。1972年出现的超高增压,     

浅析增压器喘振及管理

涡轮增压器是现代大型柴油机提高功率的主要方式,随着科技的不断发展,高增压技术在现代船舶中应用越来越广泛,而喘震是船舶主机增压器常见故障之一。因此涡轮增压器在船舶机械中的地位越来越重要,其工况的好坏直接影响柴油机的正常工作。增压器的喘振不仅使压气机达不到预期的增压比,而且还有可能因为喘震,而造成转子、叶片及轴承的损坏。因此,了解船舶柴油机增压器喘振的原因,在操作中尽量消除喘振是我们轮机工作的重要内容。本文结合笔者曾经工作的"德翔轮"出现的喘振现象,对喘振的原因作出分析,并提出了日后维护和管理中应对的防措施。     

论变压增压系统发动机的单缸模拟增压试验

当采用外源增压的方法,在单缸机上进行模拟具有变压增压系統的多缸发动机的工现的試驗时,一般常用一个固定出口截面积的背压調节器来代替变压增压系统中的軸流式廢气渦輪机,为了建立起单缸机与多缸机尽可能接近的工况,背压調节器的出口截面积应合理地选取。本文首先从比較等压条件下工作的渦輪机与在变压条件下工作,噴嘴环分组进气的反作用式渦輪机的工作条件的不同点出发,引用分流系数A的概念,并假定渦輪机內的流动是准稳定的流动。然后由連續方程式、工作輪能量方程式、工作輪进口速度三角形关系式以及渦輪机的反动度定义,推导了計算背压調节器出口截面积的方法,并給出对一台高速四冲程V-12缸廢气渦輪增压柴油机的計算例子。其次作者給出在多缸机上,增压器試验平台上以及在单缸机上的試驗結果,作了比較,表明上述分析是可取的。并从試验結果中也可以明确,按上述方法在单缸机上模拟多缸机的工况能达到滿意的程度。在文中也介紹了进行单缸模拟增压試驗的装置和經驗。     

增压锅炉与涡轮增压机组匹配特性仿真分析

考虑涡轮增压机组与增压锅炉的配合工作关系,基于热能动力系统通用仿真平台SimuWorks,解决了烟气涡轮和压气机的流体网络解算问题,开发了增压机组与增压锅炉两者联合工作的仿真模型,通过实验数据验证了仿真模型的正确性,在此基础上研究分析了环境温度和锅炉负荷变化等对增压锅炉与涡轮增压机组的稳动态匹配特性的影响.计算结果表明,机组加速动态过程辅助汽轮机需补充的功率远大于稳态工况的功率平衡计算值.本文的仿真结果可为涡轮增压机组与增压锅炉的匹配设计提供参考.     

6RLB56型柴油机与VTR454型增压器的配合估算及其与试验结果的比效

6 RLB 56型柴油机首次采用VTR 454型增压器进行匹配。为缩短配机试验周期,并期望配机试验获得成功,应上海船厂之要求,作者进行了配机估算。配机模拟计算以6 RLB 56型柴油机与VTR 564型增压器台架配合试验的结果为依据,文章对如何正确地选取柴油机燃烧过程的诸参数和各流量系数以及其他问题进行了阐述。计算结果令人满意,并列表进行了分析和比较。可以认为,VTR 454型增压器完全可以作为6 RLB 56型柴油机的配套增压器。 6 BLB 56型柴油机与VTR 454型增压器台架配合试验的结果达到了预期要求,试验测得的数据与计算结果基本吻合,误差很小。     

采用相继增压技术的柴油机低工况性能研究

柴油机作为船用主机需满足全工况工作的性能要求,为了改善其低工况性能,对柴油机进行了相继增压系统的改造,达到了体积小、结构简单、易于维修、可靠性高的设计目的。在此基础上进行了相继增压柴油机的计算,确定了相继增压的切换点,并对改造后的柴油机进行了螺旋桨特性、限制特性、万有特性的试验研究,分析了柴油机1TC工况与2TC工况不同特性的动力性能与经济性能。     

船用副机增压器故障分析及处理

正0引言废气涡轮增压器是增压柴油机的重要设备,其结构复杂,装配精密度高,直接影响柴油机的可靠性和经济性,而柴油机的工作状况也影响增压器的正常运转。目前,副机大多采用脉冲增压系统,该系统除利用废气中的定压能外,还利用部分脉冲动能。影响脉冲动能利用率的因素较多,在排查故障时,不仅要考虑与柴油机的匹配关系,还要考虑各部件之间的精密配合关系。