分体式涡轮增压对船舶柴油机工作特性影响的数值模拟

为提升传统废气涡轮增压柴油机低负荷工况性能及瞬态响应特性,以某船舶推进柴油机为研究对象,建立并试验校准其一维数值仿真模型.提出了以系统综合油耗量最优为目标的分体式涡轮增压器运行策略确定方法,对比分析了采用分体式涡轮增压后柴油机各主要性能及排放参数的变化.结果表明:以柴油机各限值参数为约束,采用离散网格法可有效确定柴油机...     

径流涡轮增压柴油机工作过程模拟计算

本文介绍在增压柴油机工作过程模拟计算程序中,加入径流涡轮特性计算子程序的方法。在程序中,根据径流涡轮主要结构参数和转速,通过计算得到涡轮特性曲线,并且直接将计算所得到的径流涡轮特性曲线作为边界补充条件,求解排气管涡轮端气流参数。这就使工作过程的模拟计算能将径流涡轮的主要结构参数与增压柴油机的性能参数联系起来。     

电动增压器不同布置方式对涡轮增压器的影响

通过仿真软件对某型废气涡轮增压柴油机进行建模,在原机模型基础上分别在涡轮压气机前端和后端加装电动增压器,分析增压柴油机满负荷和25%负荷工况下,电动增压器前置和后置对于涡轮增压器稳态性能的影响以及增压柴油机1800 r/min时,通过时间3 s,使柴油机负荷从25%提升至满负荷的瞬态工况下,电动增压器对涡轮增压器瞬态响应的影响。通过研究表明:稳态时,涡轮增压器压比和效率随柴油机负荷降低而下降,加装电动增压器能够提升进气流量和涡轮增压器压比以及涡轮增压器效率;瞬态时,设定工况下,电动增压器有助于改善增压柴油机涡轮增压器瞬态进气流量、压比、效率以及涡轮压气机转速响应差的问题。     

基于GT-Power的增压柴油机进排气系统参数敏感性分析

为进一步明确增压柴油机进排气系统优化仿真过程中寻优变量的选择方向,采用一维性能分析软件GT-Power中自带的DOE功能,对影响发动机整机仿真结果 (动力性、燃油经济性和可靠性)的15个进排气系统特征参数进行了敏感性分析,并完成了各参数敏感度的排序和比较。分析结果表明,进排气系统阻力是进排气系统设计中的2个重要控制量。与进气管路结构参数相比,排气管路结构参数对各项指标的影响更敏感,而且其中的涡轮出口连接管直径、排气总管直径和长度是3个主要设计参数。     

基于Matlab/Simulink的车用增压柴油机建模与仿真

介绍利用数值仿真研究车用增压柴油机瞬态特性的意义，从柴油机的试验数据出发，在平均值模型的基础上，建立车用增压柴油机的动态模型，详细描述了涡轮增压器、柴油机及车用负载模型，并在Matlab／Simulink环境下给出了仿真模型结构框图和在两种瞬态工况下的仿真结果。     

150柴油机瞬态特性分析研究

以150涡轮增压柴油机为研究对象,针对加速换档过程中冒烟严重现象,对整车试验中柴油机瞬态运行工况进行分析。在保证稳态性能的同时,提出改善技术措施,并通过台架试验验证柴油机瞬态特性得到较好改善。     

PA6柴油机消磁工况下瞬态特性的仿真研究

用Matlab／Simulink建立了一个基于充满一排空法的PA6柴油机瞬态工作过程模型,用此模型对PA6柴油机调速器、涡轮增压器和进排气管等系统对消磁脉冲的响应进行了分析。分析表明,该模型对稳态工况和瞬态工况都具有较好的预测能力。由此可以提出柴油机在消磁工况下各系统的相应改进方案。     

涡轮增压柴油机的准稳定法模型及瞬态性能研究

柴油机涡轮增压技术的采用,在动力性、经济性以及减少排污等方面表现了独特的优越性。但也使柴油机系统复杂化,引起了一些新的问题,其中突出的一点是瞬态性能问题,即涡轮增压柴油机不能象自然吸气柴油机那样迅速地响应负荷的变化。同时,由于能源和环境问题日趋严峻,使内燃机设计的最重要领域由最大功率区域扩展为主要与瞬态性能相关的整个运转区域。本文基于英国Winterbone 教授的研究成果,建立了X-150柴油机的稳准定法模型,对其瞬态性能以及各种影响因素,特别是机械式调速器参数的影响,进行了研究。模型中各种经验公式的构成形式具有普遍性。     

VNT可变涡轮增压器与柴油机的匹配研究

根据一款WG增压柴油机原机的基本结构参数和试验数据,匹配一款VNT废气涡轮增压器,建立VNT增压柴油机的GT-Power一维计算模型,并对柴油机外特性工况和ESC工况进行仿真计算研究。分别以动力性和经济性参数为分析指标,对外特性工况和ESC工况的VNT开度进行优化选择。研究表明,开度优化选择后的VNT柴油机与柴油机原机相比,外特性转矩均有较大幅度提高,最大转矩工况的运行范围拓宽,且VNT增压器的转速在整个转速范围内提高,联合运行曲线的高效率范围扩展;ESC工况加权比油耗值下降幅度约为3.8%,且空燃比增大,VNT柴油机经济性获得提升。可以得出结论,VNT可变涡轮增压器与柴油机匹配良好。     

基于非线性模型的舰船电站柴油机瞬态特性仿真及试验研究

建立了舰船高背压涡轮增压柴油机的非线性动态仿真模型,并在VC 环境下开发了仿真软件,对负荷突加突卸、排气背压波动、停机过程等典型瞬态工况进行仿真研究。仿真结果与试验结果的比较表明该仿真模型具有较高的精度,可以用于研究柴油机在瞬态工况下的运行特性,可以较好的反映柴油机宏观的性能参数的动态特性,也可以从微观上描述柴油机的动态热力过程。     

膜法富氧技术在柴油发动机上的应用研究

介绍了柴油发动机膜法富氧燃烧技术的基本原理及其应用时对性能参数的设计要求,从柴油发动机计算燃烧理论入手,建立膜法富氧燃烧模型和排放模型,通过对模型的理论分析,阐述了其应用于柴油机的可行性。     

燃料挥发性对柴油机性能及排放的影响

针对不同的发动机热状态及压缩比，试验研究了燃料物化特性对柴油机稳态及过渡工况下性能、排放的影响规律。应用自行开发的柴油机过渡工况控制系统及排气采集装置，模拟车用柴油机实际工作时的加速状态，对具有相同十六烷值但有不同挥发性能燃料的HC排放特性进行了研究，利用气相色谱仪对HC排放成分进行了分析。研究结果表明，采用挥发性好的燃料，可有效降低排气烟度，提高有效热效率，在发动机热状态不好及压缩比较低等燃烧条件恶劣、HC排放高的情况下，可有效地降低HC排放。     

相继涡轮增压柴油机推进特性的稳态及瞬态试验研究

对某柴油机采用大小涡轮相继增压系统进行了推进特性的稳态及瞬态试验研究。对柴油机分别采用小涡轮增压器、大涡轮增压器以及大小2台涡轮增压器并联3种增压方案进行推进特性的稳态试验,并对试验结果进行了比较分析,确定了该相继增压系统的两个切换工况点分别为40%和80%负荷工况。在各切换工况下进行了阀门不同切换时间的瞬态试验,通过分析切换过程中发动机各性能参数的变化,确定了各阀门的开闭顺序及延迟时间:在40%和80%负荷工况点切换时,阀门VCS滞后阀门VTS开启的最佳时间分别为0.6s和0.4s,阀门VCS滞后阀门VTS关闭的最佳时间均为0.2s。     

高压共轨式燃油喷射系统中电磁阀的数值模拟计算

高速强力电磁阀是决定柴油机电控燃油喷射系统性能的关键部件.通过高速强力电磁阀驱动特性的理论分析和数值求解喷油器电磁阀的磁场分布,对电磁阀动态响应特性进行了数值模拟计算.     

缸内直喷周向分层燃烧系统燃用醇类燃料的试验研究

介绍了在一台采用火花助燃、缸内直喷、周向分层充量的柴油机上燃用甲醇和乙醇的试验研究结果;分析了油束的分布、油束在燃烧室中与火花塞的相对位置、火花塞间隙和喷油定时等主要参数对发动机性能的影响。当以上参数经营优化后,发动机能在广阔的转速和负荷范围内稳定运转。同时测量与分析了发动机燃用醇类燃料时的性能,并与原柴油机的性能作了比较。     

柴油机并车推进装置并车过程试验与仿真研究

本主要研究柴油机并车推进装置并车过程的动态特性。首先在并车试验台上对并车过程进行了试验研究，在此基础上，提出并建立了基于递归神经网络的柴油机辨识模型，并与并车试验台其它部件的机理模型组成试验台混合模型，应用仿真方法研究了不同并车参数对柴油机并车过程动态特性的影响。研究表明并车转速、离合器工作油压变化规律对并车过程彰响较大。而最高工作油压的影响相对较小。为并车控制参数的确定提供了理论依据。     

高增压系统相继增压技术的试验研究

本文报告了在一台ＭＷＭＴＢＤ２３４Ｖ８柴油机上所进行的相继增压试验研究结果．试验结果表明,相继增压系统不但可有效解决高增压后的柴油机低工况性能问题,而且能改善标定点的运行性能,从而可在整个运行范围内改善高速高Ｐｍｅ柴油机的工作性能。本文关于高增压系统相继增压技术的研究成果可用于高速高Ｐｍｅ柴油机增压系统的开发,提高高增压柴油机的性能指标与技术水平．     

几个重要参数对数字式电子调速器调节品质的影响分析

用数学的方法对数字式电子调速器控制柴油机转速的调节过程进行了描述与分析。指出随着调速器系统的几个重要参数（比例增益系数kc积分时间常数Ti及微分时间常数Td）设定值的不同,将会得到不同的调节规律和调节品质。以一台6RTA48T—B柴油机为例,对突卸负荷后的调节过程进行了模拟计算,分析了系统这几个重要参数对系统调节过程和调节品质的影响。结论是在不至于引起过大冲击的情况下,宜采用尽可能大的Kc值和尽可能小的Ti值;而尽可能不用微分调节。     

Theoretical and experimental investigations on the performance of dual fuel diesel engine with hydrogen and LPG as secondary fuels

The mathematical models to predict pressure, net heat release rate, mean gas temperature, and brake thermal efficiency for dual fuel diesel engine operated on hydrogen, LPG and mixture of LPG and hydrogen as secondary fuels are developed. In these models emphasis have been given on spray mixing characteristics, flame propagation, equilibrium combustion products and in-cylinder processes, which were computed using empirical equations and compared with experimental results. This combustion model predicts results which are in close agreement with the results of experiments conducted on a multi cylinder turbocharged, intercooled gen-set diesel engine. The predictions are also in close agreement with the results on single cylinder diesel engine obtained by other researchers. A reasonable agreement between the predicted and experimental results reveals that the presented model gives quantitatively and qualitatively realistic prediction of in-cylinder processes and engine performances during combustion.