相继增压系统对船用8缸发动机性能改善的研究

为改善某8缸船用柴油机全工况性能,设计了带有定压排气管的3增压器相继增压系统,利用GTPOWER对相继增压发动机进行了控制策略分析。结果表明:设计的方案可以使发动机50%以下转速工况,比油耗降低8.1～13.4 g/kW·h,最大扭矩可以提升80.0%～113.4%。;在发动机60%～70%转速工况下,比油耗降低2.0～5.4g/kW·h,最大扭矩可以提升8.4%-30.0%;通过发动机定压排气管的设计代替脉冲排气管,可以使发动机高工况下性能也有所改善,为相继增压系统改善发动机全工况性能提供一种新的思路。     

船用柴油机相继增压气动蝶阀切换时间研究

建立柴油机相继增压蝶阀气动控制系统的物理模型,并应用气压传动系统动力学理论建立蝶阀控制系统数学模型;然后利用MATLAB/Simulink编制的仿真程序对蝶阀转换过程进行仿真计算,结果得出了影响蝶阀切换时间的主要因素及影响规律;最后搭建了蝶阀气动控制系统的试验台,通过试验结果和仿真结果的对比,验证了仿真结果的可靠性;为深入了解蝶阀控制系统的特性提供了理论依据.     

掺烧生物柴油结合相继增压技术对柴油机性能影响试验研究

本文基于TBD234V6型柴油机,将原单涡轮增压改为双涡轮增压进行掺烧生物柴油试验。配置生物柴油体积掺混比为0%,5%,10%,15%,20%,25%共6组生物柴油掺混比,选取10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%共10个工况点进行试验。结果表明：相继增压柴油机生物柴油掺混比为0时,在10%～40%负荷,较原机相比,最高燃烧压力增大,油耗降低,NOx和Soot排放下降;在50%～100%负荷,最高燃烧压力与原机相比略微下降,燃油消耗率、NO_X和Soot排放略优于原机。但增大生物柴油掺混比,相继增压柴油机最高燃烧压力下降,油耗增加,NOx排放升高,显著改善Soot排放。基于试验数据,建立多目标灰色决策模型,计算得到相继增压柴油机生物柴油最佳掺混比为25%。     

采用相继增压技术的柴油机低工况性能研究

柴油机作为船用主机需满足全工况工作的性能要求,为了改善其低工况性能,对柴油机进行了相继增压系统的改造,达到了体积小、结构简单、易于维修、可靠性高的设计目的。在此基础上进行了相继增压柴油机的计算,确定了相继增压的切换点,并对改造后的柴油机进行了螺旋桨特性、限制特性、万有特性的试验研究,分析了柴油机1TC工况与2TC工况不同特性的动力性能与经济性能。     

大功率16缸柴油机采用相继涡轮增压系统的模拟计算与研究

作者新近开发了内燃机进排气系统一维非定常流动高精度计算模型有限体积法变差减少（Finite Volume Method-Total Variable Diminish,简称FVM－TVD）程序，为了适应对某16缺大功率柴机采用相继涡轮增压系统进行模拟计算与研究的需要，在FVM－TVD程序的基础上，加入了相继增压系统，进排气旁通系统及高工况放进气系统的计算程序，利用此新编制的程序对该柴油机进行了模拟计算，其计算结果对该机何时启用相继增压系统，进排气旁通系统或高工况放进气系统提供了初步的预测，并对其控制策略进行了讨论。     

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.     

柴油机相继增压故障切换过程的瞬态仿真

建立了相继增压柴油机一维非定常流动的仿真程序,针对某船用相继增压柴油机空气阀和燃气阀异常开闭时的切换过程进行了多组模拟计算,并把计算与试验结果进行了对比,符合较好。结果表明:空气阀和燃气阀同时打开时将使受控涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀延迟6 s以上打开时容易使得基本涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀打不开时将导致停机,两阀之间的定时对切换过程有很大的影响。     

小型船用增压锅炉性能仿真与运行监测同步软件开发

以小型船用增压锅炉为研究对象,利用C语言自主设计开发了小型增压锅炉图形化性能仿真软件,并借助OPC服务器和CAN数据采集系统实现了性能仿真和运行监测同步相结合的功能,在此基础上对锅炉负荷的扰动变化规律进行了仿真研究。结果表明,此仿真软件能够较精确地描述该型锅炉的动态特性,可为船用增压锅炉的设计优化和安全运行提供指导。     

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。     

LNG"老化"影响发动机性能试验研究

分析LNG“老化”的原因，根据LNG“老化”现象的实质，在CNG中掺加不同比例的乙烷模拟了LNG的“老化”结果，利用AVI-501发动机燃烧分析仪记录LNG“老化”后对发动机运行的影响，结果表明，LNG“老化”后，发动机的燃烧性能将会发生改变，特别是爆压将会增加，因此，在燃用LNG作为发动机的燃料时，LNG的“老化”现象必须得到重视。     

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。     

SWD6LTM410C船用柴油机拉缸故障的分析与排除

文章结合SWD6LTM410C船用柴油机,阐述了拉缸的现象、产生的机理及可能的原因,提出了故障排除的方法,并针对类似故障在柴油机日常维护管理中应注意的问题进行总结。     

过量空气系数与柴油机性能

讨论过量空气系数与柴油机性能的关系.通过新造船舶海上公试的测试数据,了解其对柴油机性能参数的影响.并进一步探讨如何提升过量空气系数,以降低柴油机部件热负荷与提升最大设计性能.通过实例,说明采取一系列维修保养技术可提高柴油机过量空气系数.     

船舶柴油机磨合状态监测系统的研究

介绍了基于油液分析、表面形貌分析、柴油机性能参数分析等多技术综合分析方法的柴油机磨合状态检测系统的设计与实现技术,该系统的应用不仅可以掌握柴油机磨合的进程,而且能够为磨合程序的优化提供依据.     

波浪载荷对船舶柴油机振动的影响研究

为避免波浪载荷对柴油机运行造成安全性的影响,本文利用 AQWA软件计算波浪的动压力,采用APDL语言编写加载程序实行波浪载荷对船体的自动施加,研究在不同波浪高的情况下,柴油机受波浪载荷的谐响应作用。研究结果表明,如果激励频率过小,柴油机的振幅和应力都较大,发生共振作用,柴油机动力特性就会减弱,导致柴油机运行不稳定;如果激励频率过大,柴油机的振幅和应力会在极小值附近来回摆动,这样容易对柴油机整体造成简谐力的作用,柴油机会发生疲劳破坏。     

喷雾发动机性能分析

为了分析喷雾发动机的推进性能,采用双流体模型,对喷管内雾状气液两相流场进行了数值模拟,并根据计算结果及运行环境参数,求得发动机推力及推进效率.重点研究了入口压力,气相、液相质量流率,喷管半收缩角,液滴直径,船速等参数对发动机推力及推进效率的影响.结果表明:推力随人口压力、气相质量流率的增大而增大,推进效率随其增大而减小;推力及推进效率均随着液相质量流率的增大而增大,随着喷管半收缩角及液滴直径的增大而减小;当船速逐渐增大时,推力逐渐减小,推进效率却逐渐增大.     

电脑仿真技术引入船舶主机性能测试的研究

针对船舶主柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势。智能型船舶主柴油机电脑监控系统,可以对主柴油机的性能测试中的转速、油耗、油压、水温、油温、扭矩、排温等多种物理参数进行自动采集显示,一次可同时测试多个工况。为船舶轮机管理人员提供了检测精度高、速度快且劳动强度低的智能化设备。     

SVM在船舶柴油机故障检测系统中的应用研究

支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)是目前模式识别领域中最先进的机器学习算法,采用了核函数的思想,把非线性空间的问题转换到线性空间,降低了算法的复杂度.文中对SVM在船用柴油机故障诊断中的应用进行了论述,运用支持向量机理论对其进行了故障诊断的仿真研究和试验研究.