船用柴油机虚拟维修仿真训练系统研究

针对船用柴油机维修训练的实际情况,提出利用虚拟现实技术的方法改进训练手段,并利用VC＋＋．net编程语言以及Virtools4．0虚拟仿真交互平台开发出了船用柴油机虚拟维修仿真训练系统,从而提高了船用柴油机维修训练的经济性和灵活性。     

大功率柴油机全地域进气质量流量的测量

由于装甲车辆动力舱空间狭小,无法直接安装进气质量流量传感器,利用大气压力、环境温度与空气密度、黏度之间的关系,以补偿方式消除不同地区空气密度和黏度变化影响,基于黏性流体总流伯努利方程,建立了大功率柴油机进气质量流量测量模型并进行了试验标定,结果表明模型最大误差为1.07%。开发了全地域进气质量流量测量仪,分别在北京地区和羊八井地区进行了实车应用,结果表明该测量仪可以实现进气质量流量的实车测量。     

船艇机舱空气流场数值模拟研究

某船艇机舱温度过高,影响到乘员的健康与动力装置的动力性能.因此,对舱内空气流场研究十分必要.建立了机舱几何模型以及舱内空气流动的数学模型,采用k-ε方程湍流模型对舱内的湍流流动进行描述,对机舱内空气的速度场和温度场进行了三维数值模拟与分析,并对温度场的模拟结果进行了实验验证.验证结果表明,模拟值与测试值最大相对误差为9.2%,其精度能够满足工程需要,该数值模拟方法可用于机舱内空气流动的分析研究.     

柴油机润滑系统机油泄漏检测模型的研究

通过分析柴油机润滑系统机油的异常泄漏部位,建立了某重型柴油机缸内机油消耗的数学模型,此数学模型能够实时估算缸内机油消耗并监测机油箱内机油液面变化,从而实现对机油异常渗漏的监测。柴油机润滑系统异常泄漏监测主要采用缸内压力和缸壁温度作为缸内机油消耗的运行状态参数,把机油温度作为工况参数。通过对4个工况下机油消耗量的测量与分析,揭示了机油消耗量随转速、负荷的增加而增大的特性。研究结果表明,理论计算的机油消耗量与实际测量的机油消耗量是一致的。     

车用柴油机技术状态数据实时采集系统设计

基于ARM10嵌入式主板,采用传感器、信号调理模块、PC104采集板设计了车用柴油机技术状态数据的采集和处理系统.通过标定试验,证明该系统精度为1％,能够满足实时采集的要求.通过实车应用试验实现了车用柴油机技术状态监测,为车用柴油机视情维修提供了技术手段.     

高原环境柴油机准维燃烧模型参数优化研究

以准维油滴蒸发模型为基础,建立高原环境柴油机工作过程模型.采用正交试验设计获得燃烧模型关键参数输入样本,以发动机功率、涡前排气温度和最大爆发压力作为目标参数进行模拟.对模拟结果进行回归分析,得出高原环境发动机动力性、热负荷和机械负荷对燃烧模型各参数及其交互作用的灵敏度;基于回归数据建立响应面,并利用改进型非劣分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)对燃烧模型参数进行全局寻优,确定高原环境柴油机燃烧模型参数.环境模拟台架试验结果表明:采用优化的燃烧模型计算柴油机外特性,目标参数计算值与试验值最大误差不超过5％.     

特种车辆柴油机在不同海拔高度的性能预测与分析

以Hiroyasu喷雾和燃烧模型为基础,建立了适应不同海拔环境的特种车辆增压柴油机模型,并利用平原台架试验和海拔3 700 m实车试验对计算结果进行了验证。计算了该柴油机在0～5 000 m海拔实际运行时的动力性、经济性和排放性,预测了不同环境下柴油机热负荷、机械负荷主要参数的变化规律。结果表明,当海拔高度为5 000 m时,柴油机动力性、经济性比平原恶化10%以上;柴油机缸内燃烧温度峰值上升235℃以上,涡前排气温度最多增加150℃左右;最大压升率比平原升高15%以上,NOx排放减少,碳烟排放剧增。     

车辆发动机缸套—活塞环磨损试验研究

为了实现对车辆发动机缸套—活塞环磨损失效分析和仿真计算,以缸套—活塞环摩擦副为研究对象,制作与缸套—活塞环相同材料的磨损试样,采用拉丁超立方法设计了模拟缸套上止点附近磨损的8组不同压力与速度的试样磨损试验。依据磨损试验数据,分析了缸套试样的磨损质量和磨损率的变化过程;通过试样表面电镜扫描,分析了缸套试样不同磨损阶段的表面形貌特征;采用响应面拟合方法,建立了不同工况下Archard黏着磨损模型中磨损系数K的计算公式,为发动机缸套—活塞环磨损仿真计算提供基础。