船用高压共轨系统三维模型的轨压波动研究

在船用高压共轨柴油机中,共轨压力对喷油量有直接的影响,不同的轨压波动会造成喷油量的明显误差。本文利用Fluent软件将船用柴油机高压共轨燃油系统模型中共轨管模型转化为共轨管中燃油流动的三维模型,通过Simple算法流动仿真计算以及UDF函数模拟实际边界条件,研究共轨管中轨压波动规律以及流场分布。通过对轨压波动频谱分析得出共轨管内压力波动是由供油、喷油和压差反馈引起的。三维流动模型仿真结果显示在高频波动的影响下,共轨管内不同位置压力波动差值可达供油和喷油所引起波动的75%,且不同时刻的喷油量差异达到20%,在轨压控制中必须采取有效控制手段抑制高频波动。     

基于CFD不同边界条件下气力输运装置内流场变化研究

采用计算流体动力学方法(CFD)对气力输送装置内的压力变化和流场变化进行研究。通过实验测得的压力值对数值计算结果的正确性进行验证，在此基础上，分别研究在不同边界条件下，重力式卸料器和旋风分离器中压力的变化和流场中的速度变化。结果表明，重力式卸料器和旋风分离器在不同进口边界条件下压降的比值是不变的。     

船用柴油机高压共轨系统动态特性研究Ⅱ

从系统层面通过试验与计算相结合的方法开展研究,以改善船用柴油机共轨系统燃油的压力波动,减少各缸喷射过程的互相干扰为目标.对整体式共轨燃油系统开展试验研究,揭示了影响共轨压力波动的主要因素,并指出该系统结构在船用柴油机应用上的局限性.对分布式共轨燃油系统开展仿真分析,并与整体式系统进行比较,研究表明,分布式共轨系统可明显改善系统动态性能,代表了未来船用柴油机共轨系统的发展趋势.     

船用柴油机高压共轨系统动态特性研究I

从系统层面通过试验与计算相结合的方法开展研究,以改善船用柴油机共轨系统燃油的压力波动,减少各缸喷射过程的互相干扰为目标．对整体式共轨燃油系统开展试验研究,揭示了影响共轨压力波动的主要因素,并指出该系统结构在船用柴油机应用上的局限性．对分布式共轨燃油系统开展仿真分析,并与整体式系统进行比较,研究表明,分布式共轨系统可明显改善系统动态性能,代表了未来船用柴油机共轨系统的发展趋势．     

船用柴油机高压共轨系统动态特性研究Ⅰ

从系统层面通过试验与计算相结合的方法开展研究,以改善船用柴油机共轨系统燃油的压力波动,减少各缸喷射过程的互相干扰为目标.对整体式共轨燃油系统开展试验研究,揭示了影响共轨压力波动的主要因素,并指出该系统结构在船用柴油机应用上的局限性.对分布式共轨燃油系统开展仿真分析,并与整体式系统进行比较,研究表明,分布式共轨系统可明显改善系统动态性能,代表了未来船用柴油机共轨系统的发展趋势.     

压力式喷嘴在压力脉动下性能的研究

以机械压力喷嘴为研究对象,应用VOF模型对脉动压力下的喷嘴内部流场进行了数值模拟,分析了喷嘴在脉动压力下的流量、雾化角等特性。结果表明：脉动压力下瞬时流量和雾化角呈现相同频率的脉动,且平均流量基本在设计流量附近。流量的振幅随脉动频率的变化,呈现出先增大后减小的趋势,并在400Hz时达到最大值;入口压力与出口流量的相位差随频率的增大而增加,且近乎线性关系,脉动压力的幅值对相位差影响不大。     

基于溢流阀的共轨压力控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨系统轨腔压力波动,在建立物理、数学模型的基础上,制定轨腔压力的模糊-PID控制策略。仿真结果表明,该策略很适合用于轨腔压力稳定控制。     

基于高压泵流量控制装置的共轨系统仿真研究

介绍一种用于柴油机共轨系统的高压泵流量控制装置,利用液力系统仿真软件Hydsim和Matlab仿真软件Simulink联合建立高压共轨系统的仿真模型,制定共轨腔压力闭环控制策略,分析单向阀结构对共轨压力波动特性的影响.     

电控共轨技术在海上油田电站原油发动机上的适应性研究

针对电控共轨技术的发展特性,结合原油发动机在海上油田电站的应用,对电控共轨技术应用于海上油田电站原油发动机上的技术对接及其适应性进行了研究.分析了电控共轨技术应用于海上油田电站原油发动机需要解决的问题.研究结果表明,随着能够适应原油发动机的快速电磁阀和新型智能传感器的研发和应用、共轨燃油压力波动控制和计算研究的突破,以及持续恒压反馈控制的进一步完善和对非电控共轨原油发动机转型改造技术的成熟,电控共轨技术在海上油田电站原油发动机上具有广阔的应用前景.     

船用电控柴油机伺服油共轨系统仿真

为分析电控柴油机伺服油共轨系统的动态性能和不同参数对系统性能的影响,以瓦锡兰RT-flex60C船舶柴油机伺服油共轨系统为对象,研究伺服油轨系统的结构特点和工作原理。建立系统主要部件的数学模型,采用SIMULINK仿真软件对伺服油共轨系统进行仿真,通过仿真实验分析伺服油泵转速、收集器和共轨容积、柴油机负荷对伺服共轨管压力波动产生的影响,分析得出收集器和伺服共轨容积对轨压有比较大的影响,因此建议在满足柴油机工作性能的基础上,选用较大的收集器容积或分段式伺服共轨管。     

超高压喷射条件下非常态燃油的缸内燃烧排放特性研究

以改善大功率柴油机的燃烧与排放性能为目标,创新性地提出180 MPa 以上的超高燃油喷射压力。建立包括进气道和燃烧室在内的三维几何模型,利用 AVL FIRE 软件对仿真模型进行动网格划分,将燃油喷射系统的喷嘴内流场计算结果作为边界条件对燃烧过程进行仿真计算,分析燃油物性参数的变化以及喷嘴参数对柴油机燃烧排放性能的影响。结果表明：当燃油的物性参数发生变化之后,喷孔内部空化效应的增强有助于油束获得良好的初始破碎状态,雾化效果好,缸内燃烧过程进行得更加充分;当喷孔直径增大时,油滴初始湍动能增强,运动发展范围较大,喷油持续期短,后期排放物浓度小;随着喷射夹角增大,缸内燃油与空气混合得更加均匀,燃烧性能进一步提高。     

基于喷嘴内部流场的柴油机喷嘴高压喷雾仿真

为探讨对喷嘴内部的喷射流动模拟方法,建立柴油机喷油器有气穴和无气穴两种喷嘴内部CFD流动分析模型,对流动情况进行计算分析,将计算结果作为边界条件,对喷嘴喷雾场进行模拟,与实验结果对比表明,对于喷嘴内部流动,有气穴模型更接近于真实流动状态。     

基于cRIO控制器的高压共轨柴油机ECU硬件在环仿真系统设计

为测试和验证高压共轨柴油机电控单元的控制策略,设计了一套基于cRIO控制器的ECU硬件在环仿真系统.系统采集高压共轨柴油机的执行机构信号,用DMA方式将数据送至cRIO0控制器,经燃油喷射和排气阀驱动数学模型计算,输出控制模拟曲轴电机转速和保证ECU正常工作的信号.系统还在NI PXI平台设计了ECU监测记录模块.系统的设计可节省高压共轨柴油机ECU测试试验费用和缩短开发优化周期.     

LNG电控共轨燃料供给系统中喷油器的数值模拟

通过AMESim软件中自带的液力、机械和电磁模块,对LNG电控共轨燃料供给系统中的喷油器进行建模,在所建立的喷油器模拟模型中,通过改变单一变量的方法,着重对不同的控制腔出油孔与进油孔、轨压、喷油孔径和顶杆直径进行了模拟计算,得出了其规律性的结论,为LNG电控共轨燃料供给系统中喷油器的设计提供指导意义和方案。     

船用低速柴油机燃油系统喷油特性的改进

船用低速柴油机双阀电控燃油系统的实测结果表明，系统喷油压力峰值偏高，且波动幅度较大。为解决这一现象带来的不利影响，搭建了系统的AMESim仿真模型，并在循环喷油量和喷油压力两方面验证了模型的准确性。基于验证后的模型，针对系统的喷油特性开展了结构改进设计。结果表明，当高压油管直径为8mm，增压控制阀流通能力为80L/min时，在轨压为26MPa、28MPa以及30MPa的工况下，系统喷油压力波动幅度分别从88.71MPa、91.01MPa、93.45MPa降低到了14.72MPa、14.52MPa和14.31MPa，同时，不同工况下喷油规律曲线上的畸变均消失，且循环喷油量有所增加，系统喷油特性得到明显改善。     

液态LNG喷雾过程闪急沸腾条件数值模拟研究

由于闪急沸腾喷雾可以改善燃油雾化质量,对缸内混合气的形成十分有利,所以研究液态LNG的闪急沸腾喷雾具有非常重要的意义。文章首先解析了纯液态LNG在喷嘴内部的流动过程,利用其计算结果作为LNG喷雾计算的初始条件和边界条件,在此基础上,使用AVL Fire软件激活了初始破碎模型及Flash Boiling模型,对纯液态LNG闪急沸腾喷雾过程进行了数值模拟计算,研究了喷雾发展的过程,并确定了LNG液态喷射发生闪急沸腾现象的条件,数值计算结果与文献结果吻合较好。计算研究表明,当环境压力处于[0.1 MPa,4.59 MPa]区间时,只要环境压力小于液态LNG饱和蒸气压,均可发生闪急沸腾现象;当环境压力大于4.59 MPa时,不论液态LNG温度如何变化,都不能发生闪急沸腾现象;LNG闪急沸腾喷雾形状始终保持为类圆锥体,但并不完全对称,在发展过程中,液滴直径迅速减小,喷雾前端会形成涡旋结构,随后,该结构破碎、消失。     

大型低速船用智能柴油机燃油共轨喷射系统的建模与动态仿真

以7RT-flex60C船用智能柴油机为仿真对象,基于该型号柴油机燃油共轨喷射系统的结构特点及各组成部件的液力连接关系,建立该系统各部件的数学模型;采用模块化的设计方式搭建燃油共轨喷射系统Matlab/Simulink仿真模型.仿真结果表明,模型具有较好的准确性和动态特性,可用于船用智能柴油机燃油共轨喷射系统的设计、优化及仿真.     

基于燃油计量阀的高压油泵动态特性仿真分析

以某型基于燃油计量阀的高压油泵为研究对象,在介绍其工作原理的基础上,利用AMESim软件建立高压油泵及共轨管的仿真模型,并通过高压油泵性能试验验证仿真模型的准确性,最后利用模型分析燃油计量阀控制信号的频率和占空比以及驱动轴转速对高压油泵动态特性的影响.结果表明:燃油计量阀控制信号的频率对高压油泵动态特性的影响较小,而燃油计量阀控制信号的占空比和驱动轴转速对高压油泵动态特性的影响较大.随着燃油计量阀控制信号占空比的减小以及驱动轴转速的增大,高压油泵输出高压燃油的响应加快,泵油能力增强.