船舶涡轮增压器喘振现象之探讨

涡轮增压器的作用在现代柴油机中所占的地位越来越重要。而涡轮增压器压气机的喘振不仅使压气机达不到预期的增压比,而且会损坏压气机的部件,并导致整台涡轮增压器机损事故。本文从涡轮增压器压气机喘振的产生,船舶运行当中导致涡轮增压器压气机喘振的因素及其相应处理方法着手,对这一现象作简要的论述。     

“CENTRIES HAPPY”轮发电柴油机增压器故障分析

目前增压技术已经广泛应用于现代船舶柴油机,以实现提高柴油机单缸功率的目的,而喘振是船舶柴油机增压器的常见故障之一。针对一起ABB TPS.57-D型废气涡轮增压器喘振故障现象,结合增压器喘振的机理和常见原因,详细介绍喘振的排除过程,并对其日常维护管理提出建议。     

船舶主机增压器喘振故障原因及排除

现代船舶主机几乎全部采用废气涡轮增压技术来提高柴油机功率,而喘振是船舶主机增压器的常见故障之一,文章通过介绍一起主机增压器喘振故障的排除过程,从理论上分析了增压器喘振的原因,并对其日常维护管理提出了建议。     

VTR 564D-32 型废气涡轮增压器喘振及故障排除

现代船舶主机几乎全部采用废气涡轮增压技术来提高柴油机功率，而喘振是船舶主机增压器的常见故障之一。文章首先分析了增压器喘振的机理和原因，并结合两起ABBVTR 564D-32型废气涡轮增压器喘振故障，详细的介绍了喘振的排除过程，并对其日常维护管理提出了建议。     

FY轮主机增压器喘振及故障排除

引言 涡轮增压器的喘振是船舶柴油机的常见故障,尤其在老旧船舶的主机中故障发生率较高。喘振产生的机理是,在柴油机运转过程中,当涡轮增压器的压气机流量减少到一临界流量时,气流在压气机叶轮进口和扩压器叶片内产生强烈的气流分离．同时产生强烈的脉动．且有气体倒流．引起压气机振动和异常声响,导致压气机不能正常工作。     

透平喘振分析与增压系统的维护

采用离心式压缩机的废气涡轮增压器在船舶柴油机中有着广泛的应用,喘振是压气机的固有特性。文中分析了增压器的喘振机理以及引起喘振的各种可能因素,提出了增压系统的维护措施来避免和减少喘振的发生。     

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。     

相继增压柴油机准稳态建模及仿真研究

介绍了基于增压柴油机各个部分的稳态特性、基本的动力学和热力学方程、稳态试验数据和经验公式的相继增压柴油机准稳态数学模型的建立方法。文中，依次介绍了柴油机各个部件的模型：调速器模型、柴油机本体模型、压气机模型、涡轮模型和增压器本体模型、中冷器模型，并将它们综合成柴油机整体模型，即相继增压柴油机准稳态模型，并利用柴油机的试验数据，对该数学模型进行了校验。     

基于差异演化算法和残差修正的涡轮增压机组防喘振控制

某型船用涡轮增压机组在低负荷运行时压气机容易发生喘振的问题。在涡轮增压机组喘振机理分析的基础上,采用差异演化算法辨识机组的理论喘振边界线,并利用机组出厂试验数据和理论计算结果的残差进行修正,避免采用经验值或理想状态下的实验数据作为辨识依据所造成的误差。在辨识得到的喘振边界线和已有涡轮增压机组模型的基础上,研究某型船用增压锅炉涡轮增压机组在低负荷运行时的喘振特性,并通过仿真实验得到压气机转速、增压比、空气流量与防止喘振的旁通阀最小开度与空气旁通流量之间的关系。结果表明:当压气机转速低于额定转速的8.35%时,必须紧急停机后重新启动;当转速高于额定转速的20.37%时,正常情况下不会出现喘振现象;当转速介于额定转速的8.35%~20.37%时,应保持对应的旁通挡板安全开度。     

采用电子控制系统的涡轮增压柴油机的模拟研究

通过对涡轮增压柴油机变工况性能的模拟计算，确定了采用相继增压的柴油机增压器的切换点，及可变增压空气加热及冷却规律，并在自行研制的数学式电子调速系统上开发了模拟ＭＴＵ５９５系列柴油机的ＥＣＳ系统。     

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。     

可变截面涡轮增压瞬态性能仿真研究

为研究可变截面涡轮喷嘴开度对发动机的性能影响,建立GT-power和MATLB/Simulink联合仿真模型。采用GT-power软件建立的TBD234V12可变截面涡轮增压柴油机仿真模型研究发动机稳态性能,联合MATLB/Simulink软件建立的可变截面涡轮增压柴油机控制模型,对发动机瞬态性能进行仿真计算。结果表明:在发动机瞬态工况下,可变截面涡轮增压系统可以明显改善常规增压柴油机的动力性、经济性和动态响应特性,并且有效降低增压柴油机的时滞性,涡轮迟滞时间的降幅约为30%。     

Variable geometry exhaust manifold turbocharging system for an 8-cylinder marine diesel engine

The variable geometry exhaust manifold (VGEM) turbocharging system can realize the switch between two charging modes by the switching valve, and it can give a good performance both at the high load operation and the low load operation. When the switching valve is closed during the low load or transient response operation, the VGEM turbocharging system works as a pulse turbocharging system. When the switching valve is opened during the high load operation, the VGEM turbocharging system works as a semi-constant pressure turbocharging system. This paper puts forward a newly designed VGEM turbocharging system for an 8-cylinder marine diesel engine. The original turbocharging system for this marine diesel engine is a modular pulse converter (MPC). The VGEM turbocharging system simulation model is modified based on the original MPC model; the difference between them is only the exhaust manifold model. The GT-POWER simulations on both steady state and transient state have been done. The results show that in all four loads of 25, 50, 75 and 100%, the average scavenging coefficient of the VGEM turbocharging system is greater than that of the original MPC turbocharging system, while the brake specific fuel consumption (BSFC) is less than that of the original MPC turbocharging system. In the 25% load case, the BSFC could be reduced by 15 g/kW h. The transient analysis shows that the performance of the VGEM turbocharging system is also better than the original.     

涡轮增压柴油机在脉冲负载下的瞬态特性仿真与试验研究

基于管内一维非定常流动和缸内容积法,搭建了废气涡轮增压柴油机仿真平台,其中包括气缸模型、进排气管路模型、涡轮增压模型、中冷器模型及喷油控制模型。进行了脉冲负载下废气涡轮增压柴油机瞬态工作过程模拟计算,结果显示,仿真值与试验数据有较好的一致性。同时,得到了涡轮增压柴油机在脉冲负载下的瞬态工作特性,并提出了一些脉冲负载下改进涡轮增压器和柴油机匹配的措施。     

大功率16缸柴油机采用相继涡轮增压系统的模拟计算与研究

作者新近开发了内燃机进排气系统一维非定常流动高精度计算模型有限体积法变差减少（Finite Volume Method-Total Variable Diminish,简称FVM－TVD）程序，为了适应对某16缺大功率柴机采用相继涡轮增压系统进行模拟计算与研究的需要，在FVM－TVD程序的基础上，加入了相继增压系统，进排气旁通系统及高工况放进气系统的计算程序，利用此新编制的程序对该柴油机进行了模拟计算，其计算结果对该机何时启用相继增压系统，进排气旁通系统或高工况放进气系统提供了初步的预测，并对其控制策略进行了讨论。     

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。     

二冲程主柴油机增压系统的运行规律

为了研究运行因素对现代低速主柴油机增压系统工作的影响，以喘振为切入点，对其热力过程模拟计算结果进行分析，由此得到若干重要的结论。这些结论也为建立增压系统故障诊断软件提供了依据。     

R6160ZC柴油机增压系统设计改进

通过R6160ZC柴油机主要技术参数及原机试验结果,建立了原机BOOST热力过程计算模型.以原机模型为基础,对柴油机增压系统及其各关联系统进行设计改进,根据仿真计算的结果,确定最佳方案.从而改善了柴油机的经济性、动力性以及排放性能.     

旁通增压系统动态性能研究

用数值模拟方法对旁通增压系统的动态性能作了研究，着重考察了旁通阀以不同规律启闭时增压系统各主要参数的响应情况，探讨了当柴油机负荷突变时由于旁通阀响应滞后而可能出现的问题。本文的研究助于揭示该增压系统的动态特性，为柴油机的优化控制系统设计提供了依据。