舰船柴油机曲轴轴系多体动力学仿真

柴油主机是舰船动力推进系统中的重要组成部分,对柴油主机的曲轴轴系进行多体动力学仿真分析可以精确求解轴系的动态和静态响应,对优化船舶柴油主机的性能和结构有重要的价值。本文系统介绍多体动力学理论,建立船舶柴油机曲轴轴系的动力学分析模型,并结合有限元分析软件Ansys方法对曲轴轴系的强度进行计算和仿真分析。     

柴油机水下排气红外抑制仿真研究

以潜艇的红外隐身为背景,研究柴油机在水下排气时红外控制的方法。建立了柴油机水下排气两相流模型,提出柴油机水下排气两级方案:一级降温是柴油机排气总管内进行喷淋水雾;二级降温是采用小孔排气增加海水与热气的掺混。仿真研究了该方法对红外的抑制效果,结果表明:两级降温措施对柴油机的高温排气有良好的效果,可大大降低热气浮升至水面的温度从而降低红外特征。本文提出的方法对水下高温排气红外抑制具有重要意义。     

舰船柴油机数字化智能化监控系统发展及应用研究

文章对国内外舰船柴油机监控系统的功能、特点进行分析,结合国内柴油机监控系统的现状,开展数字化智能化柴油机监控系统的应用研究。基于数字通讯架构监控技术能够兼容现阶段的模拟量控制,同时以其简单的布线、简易的维护性、简便的数据共享等特点,为数字化智能化柴油机监控系统的发展找到了有效途径。文章为数字化智能化柴油机监控系统的发展提出了一个完整的高端DCS系统、一个满足现状的DCS与EGR（或CRS）相结合系统两个发展方向。     

舰船动力装置系统仿真模型研究

文章研究了舰船动力装置系统仿真模型,讨论了舰船动力装置系统设计的复杂性和难度,介绍了舰船涡轮增压柴油机仿真系统模型和舰船燃气轮机仿真系统模型及其它们在舰船动力装置中的应用.     

舰船中速柴油机的废气再循环技术实现及性能影响研究

近年来,化石燃料燃烧导致的大气污染等环境问题日益严峻,而船舶柴油机是海上大气污染的一个重要源头。为了解决舰船中速柴油机的尾气排放问题,废气再循环技术在世界范围内引起了广泛的关注。本文对舰船中速柴油机的废气再循环技术进行了详细介绍,通过建立中速柴油机的计算模型研究了废气再循环技术对柴油机性能的影响,并进行了影响因素的仿真分析。     

船用柴油机排气冷却降噪装置性能仿真与实验研究

在特定情况下,船用大功率柴油机排气温度和噪声会受到严格限制,为解决这一问题,考虑在柴油机后安装冷却降噪装置.现应用湍流气粒两相流动的计算流体力学理论,对冷却降噪装置的冷却效果及阻力特性进行仿真计算,计算结果和试验吻合较好.     

船舶二冲程柴油机热力过程仿真研究

针对船舶二冲程柴油机换气阶段不同于四冲程柴油机的规律,建立了船舶二冲程柴油机缸内热力过程仿真模型,研讨了模型仿真的边界条件。     

船用8缸柴油机不同排气系统设计及性能研究

  目的  为解决船用柴油机舷侧排气喷淋装置的降温效果评估问题,  方法  应用Mixture多相流模型和蒸发—冷凝模型,对排气管内喷淋的流动和传热过程进行数值模拟,得到并分析不同冷却水量比下排气温度场分布、排气管截面平均温度的沿程变化规律以及压力损失。  结果  研究结果表明：喷淋条件下,由于水的挤压和水—气传热传质,排气管内的高温核心区呈锥形,随着冷却流量比的增大,排气高温核心区的范围逐渐缩小;从无量纲沿程距离0.1~0.4,排气管截面平均温度急剧下降,之后排气管截面平均温度变化趋缓;总压损失与冷却流量比呈现非单调关系,对排气阻力的影响较小。  结论  研究结果可为舷侧排气喷淋装置的优化设计提供定量支撑。     

船舶柴油机曲轴的模态分析

通过建立船舶柴油机曲轴的三维几何模型,结合 ANSYS 软件对曲轴的细节特征和约束进行简化.采用Lanczos法进行自由模态分析,获得曲轴前5阶固有频率和振型向量,并求得曲轴振动中的危险区域.     

船舶柴油机废气排放及控制技术

随着航运业的不断发展,船舶柴油机废气排放引起了许多国家和国际组织的重视. 文章从IMO制定的<防止船舶造成大气污染规则>出发,总结了SOx、NOx的生成过程和产生的危害,介绍了当前降低SOx、NOx排放污染物的技术措施,并讨论和分析了各种措施的可行性及其优点和适用范围.     

某船用柴油机窜气故障分析与排除

针对某船用柴油机出现的窜气故障,通过运用油液分析技术准确判断出窜气故障的原因和故障部位,在结合实际情况的基础上,选用了一种新型柴油机维修技术——金属磨损自修复技术,对窜气故障进行了不拆解修理,并运用油液分析技术对维修效果进行评判,发现利用金属磨损自修复技术修理柴油机磨损故障效果良好,具有较好的应用前景。     

船用柴油机排气门热固耦合分析及试验

针对在柴油机运转工况下排气门处于高温腐蚀环境,较易发生断裂、弯曲、烧蚀等现象,采用An-sys软件对耐高温合金材料排气门进行温度场数值模拟.采用某型船用柴油机的额定工况,结合试验所得耐高温合金材料不同温度下的物性参数分析排气门的等效热边界载荷对气阀的影响,结果表明仿真温度场与失效气阀试件的特征相符合,气阀盘底中心为第一...     

船用柴油机排气系统联锁保护功能改进设计

针对某型船用柴油机存在的排气系统管路积水情况下柴油机无法自动停机保护的安全隐患,提出应急情况下柴油机安全联锁保护方案,并对联锁保护控制电路进行自诊断功能设计,不仅可以在排气系统管路积水达到危险水位时控制柴油机自动停机,而且当系统功能故障时,可以通过自诊断功能将故障定位至可更换单元。     

船用柴油机尾气控制与净化措施研究

柴油机兼具经济性与良好的动力,在船舶上得到了广泛应用。然而,由于船用柴油机尾气中的颗粒物,CO,NOx,SO2,HC等物质对环境存在较大影响,因此国内外的研究者开展了船用柴油机尾气控制与净化措施的探寻。研究当前国内外船用柴油机排放标准,并总结柴油机尾气的排放控制与净化措施,具有一定的指导意义。     

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.     

船用柴油机排气消声器的声学特性计算及试验验证

三维声学有限元法被用于预测船用柴油机排气消声器的声学特性。单腔、双腔和三腔排气消声器传递损失的声学有限元计算结果和两负载法实验测量结果吻合良好,表明声学有限元法预测消声器声学特性具有较强的适用性和较高的精度。同时分析不同结构形式的排气消声器的消声特性,结果表明,带插入管的双腔和三腔结构形式具有更高的消声量,适合于船用柴油机排气消声器。     

船用柴油机排气阀的断裂失效分析

对某船柴油机排气阀的断裂原因进行金相分析、扫描电镜分析、金属流线及断口分析和硬度分析,综合分析结果表明,阀体材料符合4Cr9Si2钢化学成分的要求,断裂阀杆表面硬度HRC28,与本材料标准硬度相同。阀杆断裂为疲劳断裂,在断裂过程中伴有腐蚀氧化作用。阀杆断裂过程为阀杆圆柱表面上的氧化皮向基体扩展作用不均匀,首先在阀杆表面形成浅沟形开裂,逐渐发展成较深的裂缝,最终导致阀杆的疲劳断裂。材料的断裂方式为高温腐蚀疲劳,断裂原因为材料的高温腐蚀疲劳性能不满足排气阀高温腐蚀运行工况的要求。