基于dSPACE平台的柴油机测控系统硬件在环仿真

为了降低柴油机测控系统的开发时间和费用,采用dSPACE硬件在环仿真平台,对柴油机测控系统进行了开发.采用BP神经网络改进了柴油机准稳态模型,使用Matlab/Simulink软件建立了TBD620V12型增压柴油机的改进准稳态模型,并检验了新增的爆发压力模型和滑油压力模型的精度.在dSPACE处理器中运行该仿真模型,并通过输入输出接口板及接口电路将测控系统与dSPACE平台连接,实现了测控系统与柴油机模型的闭环仿真.仿真结果与试验数据对比表明:相对误差小于3%,从而可用硬件在环仿真代替实机试验,缩短了测控系统的开发周期,并降低了开发成本.     

脉冲来流和激波作用下的涡轮流场

船用柴油机的工作特点使得废气涡轮增压器的进口气流出现周期性脉动特征，在脉冲来流和激波作用下涡轮的流场呈现复杂的非定常性。采用数值计算方法研究涡轮内激波的发展过程以及脉冲振幅和频率对涡轮性能的影响，结果表明：在脉冲振幅增大时，涡轮转静交界面附近的流动损失经历了尾迹、附面层、激波依次占主导的变化过程；当脉冲系数增大为0.7时，涡轮效率相比均匀来流降低了13.2%；在脉冲频率增大到15Hz时，叶轮叶片50%叶高处的时均载荷分布趋近于均匀来流，涡轮效率下降了7.4%。可见，脉冲振幅和频率的增大加剧了流动损失，进而导致涡轮效率降低。     

柴油机两级相继增压系统设计与匹配试验研究

为改善低工况条件下因增压压力不足而造成柴油机缸内燃烧恶化问题，将两级增压（two-stage turbocharging,TST）与相继增压（sequential turbocharging,STC）技术相结合.首先，通过推进特性试验进行两级相继增压与柴油机匹配计算，确定增压器型号；其次，利用GT-power软件得到增压器与柴油机联合运行曲线，验证方案的可行性；最后，进行台架试验，分析推进特性和负荷特性下两级相继增压对柴油机性能影响.试验结果表明：推进特性条件下，在0～50%负荷区间，采用单涡轮增压（1TC）可以改善燃烧恶化问题；在50%～100%负荷区间，采用双涡轮增压（2TC）能够进一步提高空燃比，改善缸内燃烧，尤其在60%负荷下，燃油消耗率相比原机降低8.08%；两级相继增压模式在低转速、全扭矩及中高转速、高扭矩运行区域，可实现增压器的良好匹配.