船舶柴油机余热综合利用发电技术研究

船舶柴油机余热综合利用发电是远航船舶节能减排的有效措施,介绍了国外船舶柴油机余热综合利用研究技术发展情况。通过分析6S50ME-C8.2柴油机余热综合利用系统热效率,装置可回收约940 k W的发电量,使柴油机综合热效率提高约5.1%。     

一种永磁高速电磁阀的涡流损耗研究

建立了永磁高速电磁阀电、磁、机多物理场仿真模型,有、无涡流下分析表明,无涡流情况下永磁高速电磁阀开启响应时间和关闭响应时间分别减少13.8%和31.0%．动态响应研究表明：涡流损耗主要集中在衔铁吸合和复位阶段,分别占涡流总损耗的74.1%和18.4%,并且得出涡流分布情况,在铁芯、永磁体和衔铁处涡流损耗量分别占总涡流损耗量的86.4%、8.1%和5.5%．通过对永磁高速电磁阀材料分析,得出涡流损耗与材料的电导率呈正相关,磁饱和强度与电导率呈负相关,材料通过影响电磁阀中的涡流损耗和磁饱和强度进而影响电磁阀的动态特性．     

某船用低速柴油机机座推力侧改进设计

某型船用低速柴油机在研发过程中,需要确定机座推力侧详细设计模型。通过采用动力学软件计算载荷,然后进行结构强度分析,结果发现由于轴向推进力的作用,机座推力侧隔板圆角处应力值偏大,不能满足强度要求。为了提高推力侧的结构强度,采用修改横隔板尺寸参数和增加肋板的方法来降低危险区域应力分布,经过分析可知,改进后的设计结构强度得到很大的提高,满足设计要求     

船用大功率柴油机远程在线支持系统技术研究

随着大数据时代的来临,船用大功率柴油机远程在线支持系统是我国海洋战略的必然发展方向。从总体设计和基础技术两方面分析介绍了船用大功率柴油机远程在线支持系统的研究和开发重点。指出:船用大功率柴油机远程在线支持系统对基础数据的要求非常高,必须十分重视基础数据的获取、研究及传输等,为船用大功率柴油机远程在线支持系统的开发和应用打下坚实基础。     

缸内直喷天然气低速船机压力振荡抑制方法数值研究

基于计算流体力学(CFD)软件CONVERGE建立了大型低速2冲程柴油引燃缸内直喷天然气船用发动机燃烧仿真模型。首先通过试验结果对模型进行了验证,进而开展了天然气高压喷射模式(high pressure direct injection,HPDI)下米勒循环和天然气两次喷射策略对发动机压力振荡的抑制效果研究。结果表明,推迟排气门关闭时刻,整体燃烧压力降低,燃烧相位推迟,发生剧烈压力振荡的时刻也推迟。排气门关闭时刻推迟较小时压力振荡强度降低,但过度推迟反而提高缸内压力振荡的强度,这主要是缸内热力学状态变化和燃料自燃特性相互作用的结果。通过调整预喷射量,可以降低燃烧前形成的可燃混合气量,从而影响燃烧过程中预混合燃烧比例,可以有效抑制压力振荡.但会导致输出功率降低及能耗增大。相比预喷射量,喷射间隔对缸内压力振荡的影响较小,但过大喷射间隔会影响燃烧相位,导致功率损失严重。合理的喷射策略可以在抑制压力振荡的同时保证功率输出。     

米勒循环协同废气再循环对高压直喷天然气船机的影响研究

基于CONVERGE建立了高压直喷(high-pressure direct injection,HPDI)天然气低速船机三维仿真模型,并基于该模型研究了米勒循环和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)对发动机燃烧特性及污染物排放的影响规律,探究了米勒循环耦合EGR路线满足TierⅢ排放法规的可行性。研究结果表明,单独使用30%EGR率可满足TierⅢ排放标准,但指示油耗和碳烟排放增加显著;应用米勒循环降低NOx排放的潜力低于EGR;过大的排气门晚关角度会增大压气机工作负荷,且降低等量NO_x排放情况下油耗牺牲较大;采用25%EGR率耦合小程度米勒循环(排气门关闭时刻推迟5°曲轴转角)并适当提前天然气喷射正时(提前2°曲轴转角),可在指示油耗仅增加1.58%的前提下降低77%的NO_x排放,是满足TierⅢ排放法规可行的技术路线。     

基于某型柴油机的天然气发动机性能优化仿真研究

针对基于某型柴油机改造的天然气发动机进行了性能仿真计算研究。通过建立天然气发动机仿真模型,对其结构参数进行了优化计算,并进行了增压器匹配计算。仿真计算得到了优化后的天然气发动机的性能参数,验证了该型柴油机改造为天然气发动机的可行性,并为基于柴油机改造的天然气发动机的性能提升与试验提供了理论依据。     

考虑渗氮层影响的活塞销疲劳强度研究

以某型中速柴油机活塞销为研究对象,采用有限元方法分别对其进行了结构强度与疲劳特性分析。由活塞销渗氮层硬度检测结果得到活塞销实际渗氮层深度,提出了渗氮层材料的定义方法,并研究了活塞销安全系数随渗氮层厚度的变化规律。     

船用低速柴油机焊接机架的参数化设计

船用低速柴油机机架为钢板组装焊接而成的箱式框架结构,结构工艺复杂。利用UG/WAVE技术,对焊接机架的结构特征进行分析,对其进行自顶向下的参数化装配建模设计。通过控制草图文件和表达式来完成零部件的快速设计修改,从而简化焊接机架零部件的建模,大大提高设计效率,降低设计成本。结果表明,此方法可以方便可靠地实现焊接机架的设计和优化,对类似复杂焊接结构产品的设计开发具有借鉴意义。     

EGR技术降低低速二冲程柴油机NOx排放的计算研究

针对国产化二冲程低速柴油机HHM 6S350设计了高压EGR方案,通过仿真计算研究了EGR对柴油机油耗和NOx排放的影响。结果表明:EGR能有效降低NOx排放,在选定的EGR方案下全负荷工况加权排放达到TierⅢ排放标准,但是油耗增加较多。研究了提前喷油对6S350在高EGR率时的影响。结果表明:油耗随喷油提前而降低,但NOx排放上升。受最高气缸压力的限制,设置25%、50%、75%、100%负荷下喷油始角分别较原机提前6、6、7、4℃A,全负荷NOx加权排放为2.98(g·(k W·h)-1),符合TierⅢ排放要求,而加权油耗仅上升2.1%。