基于CFD的船用相继增压柴油机切换点燃烧过程对比研究

利用STAR-CD和GT-Power软件对相继增压柴油机在切换点工况下一台增压器工作(1TC)和两台增压器均工作(2TC)的喷雾、燃烧过程进行了多维瞬态对比研究,通过计算得到了1TC和2TC的缸内气体流场、湍动能、温度场等信息.燃烧过程对比研究表明:相继增压柴油机在切换点工况,1TC的进气量充足,燃空当量比小,缸内燃烧情况更加平稳,因此1TC的缸内平均压力高于2TC,缸内平均温度低于2TC.     

船用增压柴油机不同负荷下燃烧排放性能研究

为了研究柴油机在不同运行工况下偏心燃烧室缸内燃烧及排放情况,采用三维流体数值分析软件AVL FIRE建立某型柴油机燃烧及排放的计算模型。通过对不同负荷下柴油机燃烧及排放的模拟,计算该型柴油机缸内压力、温度等参数随曲轴转角的变化及燃烧温度、燃空当量比、NO和Soot的分布情况。研究表明：随着负荷的增加,在高负荷下易出现燃油撞壁现象;NO生成量随着负荷的增大而增加,在负荷增大到一定值时反而减小;NO生成主要分布于燃烧室偏心侧,高工况时NO大量生成在燃烧室边缘;Soot主要集中在油束与缸盖之间的缝隙位置。     

基于CFD的燃烧轻气炮发射过程仿真

针对燃烧轻气炮发射过程内弹道控制问题,采用计算流体动力学方法将氢氧燃烧19步详细反应模型与湍流流动基础模型相结合,充分考虑化学动力学与湍流效应的共同作用。对氢氧燃烧过程进行数值模拟计算,分析不同初始条件对燃烧气炮内弹道特性的影响。研究表明膛内氢氧燃烧为湍流火焰燃烧形态,初始温度和初始压力可以显著影响氢氧燃烧过程,改变内弹道性能;保持燃烧室内气体装填密度不变,燃烧室的容积对能量利用率有较大影响。仿真结果为燃烧轻气炮的进一步研究提供理论基础。     

高原环境下喷孔夹角对某增压柴油机性能影响的数值模拟与分析

基于ECFM-3Z燃烧模型建立适应高原环境柴油机缸内工作过程模型,在平原试验验证的基础上,对喷油器喷孔夹角为147°、150°、153°、156°四种情况进行数值模拟,分析了喷孔夹角对海拔4550m下缸内燃烧过程的影响。研究结果表明,喷孔夹角增大后,缸内压力和温度上升,功率得到一定恢复,柴油机的排放随之上升。综合考虑柴油机的动力性和排放,海拔4550m下将喷孔夹角从150°(平原原机值)增加到153°比较合理。     

基于CFD的舰船柴油机机舱热环境数值模拟与分析

柴油机是舰船机舱的重要设备,也是舰船航行的动力来源,柴油机在运行过程中会产生大量热源,使得机舱热环境成为重点监控的对象。随着计算机技术的发展,在机舱热环境监测中运用CFD模拟温度场数值,为机舱通风设计提供依据。本文从CFD概念与模型入手,分析基于CFD的船用柴油机机舱热环境数值模拟过程,建立起热环境数值模型,并实验检验机舱热环境监测系统运行情况,为优化机舱内各类设备运行环境提供模拟数据。     

船用柴油机冷却水CFD分析及沸腾传热研究

针对高强化发动机的热负荷问题,寻求适当的冷却水量、压力及合理的流场分布是柴油机冷却水腔设计的重要一环。本文以某船用柴油机气缸盖-气缸套冷却水腔为研究对象,通过冷却系统一维仿真得出边界条件,利用FLUENT软件对冷却水腔的冷却水流场进行数值模拟。通过对三维流场的分析,对水腔的压力损失、流场分布给出了恰当的评估并指出了流动优化的方向。为研究发动机冷却水腔内存在的过冷沸腾传热现象,借助于空泡份额(单位容积中气泡所占的百分比)的概念,提出和建立了一种基于单相流的沸腾传热计算方法。     

基于P-φ示功图的柴油机燃烧分析仪

介绍作者研制的燃烧分析仪的构成和功能的实现,包括高速、准确地实时采集内燃机相关数据,数据后处理生成P-φ示功图,以P-φ示功图计算缸内压力升高率、燃料燃烧放热率、缸内平均温度等,为提供内燃机燃烧研究的新工具。     

浅谈柴油机燃油的燃烧

柴油机又称内燃机,热力发动机,是转换燃油燃烧的化学能为机械能的设备,它的工作质量主要取决于热力过程的质量,即燃油的燃烧过程质量,燃油在柴油机内的燃烧是有其特定的环境和规律性的。人们将继续探寻和研究其运动规律。目前本公司主要为抢轮,数量较多,许多轮机人员并没有足够的专业技术基础,且主机功率均在750－3000k之间,赂种柴油机的燃烧不良现象不时存在,不仅对设备运行的可靠性产生影响,同时影响经济性,油耗增加,加之油价上涨使生产成本居高不下。     

浅析运行条件对柴油机燃烧的影响

本文分析了八大因素对柴油机燃烧的影响,总结了如何改善燃料燃烧的方法和措施,提高柴油机的燃烧质量,从而使柴油机在最佳状态下运行。     

基于CFD的某V型船用柴油机活塞环断裂故障研究

针对某船用12缸V型柴油机第2缸活塞环经常断裂的现象,应用CFD方法对其进行分析判断,结果表明:由于缸体水套中存在大范围的高温区和低流速区,活塞环处的热负荷及由温差产生的内部热应力增大,使活塞环发生断裂故障.通过对缸体水套进行结构改进,减小其最高温度及高温区域面积,可降低活塞环热负荷及应力,进而降低了活塞环断裂频率.     

PA6舰用主柴油机爆燃分析及修理范围确定

针对PA6舰用主柴油机发生的柴油机爆燃故障,从理论上分析了故障原因,给出了柴油机修理范围,保证了柴油机修复后的可靠性。     

基于Matlab的柴油机燃烧过程仿真建模研究

柴油机的燃烧过程是个非常复杂的热力学过程,文中应用Matlab语言对内燃机的燃烧过程进行仿真建模研究,并用实例进行验证,发现模拟的内燃机燃烧过程与实际相吻合,说明用计算机模拟技术来研究内燃机的燃烧过程是完全可行的.     

基于虚拟样机的柴油机配气机构运动学动力学仿真分析

采用PRO/Engineer与ADAMS软件建立了16VPA6STC柴油机配气机构系统的完整数字化虚拟样机原型与多体动力学分析模型,在此基础上对该配气机构进行了系统动态特性仿真分析,得到了进,排气阀等关键部件的位移、速度、加速度以及受力等运动学和力学参数.通过理论数据和仿真数据对比,验证了动力学模型的正确性,分析了不同速度对气阀的影响,为进一步有限元结构分析以及系统优化提供了基础.     

舰用柴油机预混合等压燃烧的数值模拟及试验研究

运用CFD软件Star-cd对一台舰用高速大功率柴油机实现预混合近似等压燃烧进行了缸内喷雾及燃烧过程的模拟计算,主要考察了不同压缩比的燃烧室型线,以及喷油器喷孔参数对柴油机性能、缸内温度场、速度场和NO排放的分布的影响.经过多方案的计算分析,确定了高速大功率柴油机实现预混合近似等压燃烧的压缩比和喷孔参数,并能在提高柴油机性能的同时降低排放.通过对最优方案的台架试验,在直喷式柴油机上实现了预混合等压燃烧要求的放热率.     

船用大缸径柴油机燃烧系统的仿真研究与工程化应用

伴随着排放法规的不断升级,大缸径船用柴油机面临经济性和排放性升级的双重考验,因而对其油气混合过程和燃烧系统匹配优化的需求更加紧迫。文章采用仿真研究的方式,建立某200缸径船用柴油机的燃烧系统三维模型,研究其喷油规律、喷油器流量、夹角及燃烧室形状等参数对燃烧性能的影响,并以此为基础提出改进方案。实验结果表明,仿真优化方案实现了油耗原机基础上降低4.6%、烟度降低53%,极大地改善了产品性能。     

基于虚拟样机技术的柴油机曲轴-连杆-活塞机构运动学、动力学仿真分析

基于虚拟样机技术及其支撑软件VN4D和Pro/E,实现了对12VPA6柴油机曲轴-连杆-活塞机构的运动学、动力学仿真.通过动态仿真柴油机的运行,获取了仿真模型的运动学、动力学特性数据,得到的结果与理论分析相吻合,这为该型柴油机曲轴-连杆-活塞机构的优化设计和有限元分析提供了依据.     

基于LabVIEW的船舶柴油机不同工况下的机身振动信号分析

机身振动信号对船舶柴油机故障的识别具有重要作用,可为故障的分析提供重要的参数,因此编写了基于LabVIEW的柴油机振动信号的采集与分析系统,应用搭建的平台在正常工况和几种典型的故障模式下进行振动信号的采集与分析试验。从采集到的状态信号中提取与设备故障密切相关的机身振动信号进行时域、频域和幅值域的分析,同时通过各特征参数的分析对柴油机进行简单有效的故障诊断与识别,并根据计算得出的特征值的变化趋势来分析确定信号中故障的发生与发展,及时对故障作出分析诊断。这对保证船舶安全航行以及对设备实行预知维护都具有十分重要的意义。     

Research on the impact of CeO2-based solid solution metal oxide on combustion performance of diesel engine and emissions

This paper mainly studies on the performance of high-speed diesel engines and emission reduction when the engine uses heavy oil mixed with nanometer-sized additives Ce0.9 Cu0.1 O2 and Ce0.9 Zr0.1 O2.During the test,Indiset 620 combustion analyzer made by AVL,was used to make a real-time survey on the cylinder pressure,the fuel ignition moment,and establish a relation between the change trend of temperature in cylinder and the crank angle.For the engine burning heavy oil and heavy oil mixed with additives,combustion analysis software Indicom and Concerto were used to analyze its combustion process and emission conditions.Experimental investigation shows that nano-sized complex oxide can improve the performance of diesel engine fueled with heavy oil,and reduce the emission of pollutants like NOx and CO,comparing it with the pure heavy oil.According to the consequences of this experiment,the additives improve the overall performance in the use of heavy oil.     

基于MODBUS协议的主机遥控系统研究

针对MAN B＆W 6L16／24柴油机基本模块支持MODBUS通讯的功能，设计了一套基于MODBUS协议的可编程序控制器（PLC）主机遥控系统，具有结构简单、功能齐全，配置灵活，可扩展、成本低等特点。