负荷波动造成柴油机功率下降原因初探

国内外的试验研究表明,负荷波动会造成发动机输出功率的下降。本文从理论上对柴油机调速特性非线性引起功率利用不足问题进行了初步证明。     

柴油机燃烧室形状对活塞热负荷与机械负荷的影响

应用三维CAD／CAE技术定量分析了某一增压柴油机采用直口和缩口ω型燃烧室时活塞的热负荷与机械负荷的改变情况，所得结果对于整机经济性能、排放指标与可靠性的综合优化设计提供了有效的依据。     

船用柴油机转动惯量分布对自振频率的影响

本文研究了２００型柴油机转动惯量的分布对自振频率的影响，提出了集中质量订单节频率的影响比分布质量要大的结论。在保证原系统总惯量不变的前提下，当曲轴配置平衡重后，可以通过调整飞轮惯量，使系统的自报频率不但不下降，还略有提高。     

压缩比对增压柴油机低负荷经济性的影响

以4108增压柴油机为研究对象,采用AVL-boost发动机性能仿真软件分析了压缩比对增压柴油机气缸压力和低负荷经济性能的影响。研究结果表明,提高增压柴油机的几何压缩比能够有效改善低负荷工况的经济性,压缩比由17.5提高到20.0时,在25%负荷下,指示燃油消耗率降低约2.2%,在15%负荷下,指示燃油消耗率降低约2.67%;提高增压柴油机几何压缩比的程度,受限于高负荷工况运行的可靠性。     

联网风电功率波动对电力系统频率影响评估

大规模风电功率波动会引起系统频率波动甚至导致系统频率动态越限,危及电网的安全运行。由于风力发电具有单机容量小、随机波动性强等特点,基于阶跃扰动的传统电力系统频率动态分析方法将不再适用。该文构建含大规模风电电力系统频率动态评估方法,该方法利用t-location概率分布模型描述风电功率随机波动特性、采用序贯蒙特卡洛法模拟时序风电功率序列。最后,以某区域电网为例,仿真分析大规模风电场群联网运行对系统频率的影响。     

负荷对柴油机微粒捕集器再生的影响

分别在柴油机25%、50%、75%、100%负荷下,对柴油机微粒捕集器(DPF)进行了PM采样试验。以氧气为气源,利用自行设计的低温等离子体(NTP)喷射系统,对采样后的DPF进行再生试验。通过测量再生产物中碳氧化物(CO_x)体积分数的变化,分析了柴油机负荷对PM分解和DPF再生的影响。研究结果表明:随着负荷的增加,CO物质的量先减小后趋于平稳,CO_2物质的量呈先增大后减小的趋势;当负荷为50%时,CO_x物质的量较大,PM被氧化分解的量较多,DPF的再生效果较好。NTP活性物质对柴油机中等负荷下PM的氧化分解能力较为显著。     

海拔高度对柴油机活塞温度及热负荷的影响

利用研制的存储式活塞稳态温度测量装置对变海拔高度下的活塞多个测点稳态温度进行了测量,以试验测量结果作为标定依据,计算不同海拔高度下的活塞温度场和热机耦合应力,研究活塞热负荷随海拔高度的变化规律.结果表明:在工况一定时,活塞测点温度随海拔高度增加而升高,在海拔高度为3.0 km处,关键测点的最高温度达292℃,比在平原海拔高度高了30℃以上;活塞第一环槽温度也由平原的225℃升高到高海拔处的261℃,已经出现润滑油结焦的情况.活塞应力值和变形受海拔高度影响较大,在高海拔时活塞热应力和热变形明显增大.研究结果可为高原工作的活塞设计、改进和热负荷的控制提供参考.     

柴油机的循环波动

从宏观上看,内燃机的工作是稳定的,从微观上看则各循环之间的热力参数并非均匀一致,而是存在着波动.柴油机转速的波动,早已为人们所注意,但对喷油、进气以及燃烧过程的波动,则研究者不多,且缺乏与结构、使用状况等的联系.本文应用实时性强、采样频率高的两台仪器,在不同负荷、不同工况、不同喷油器结构下,测录了它们对循环波动的影响,并初步探索波动的机理.     

燃料属性和冷却液温度对柴油机循环波动的影响

基于一台可满足国六b排放标准的11 L重型柴油机,采用纯柴油、体积比85%柴油+15%正丁醇和体积比70%柴油+30%正丁醇燃料研究了燃料属性和冷却液温度对柴油机循环波动的影响。结果表明,添加不同比例正丁醇对循环波动的影响并无明显规律,即燃料属性对循环波动的影响机理复杂并可能呈现随机性。 冷却液温度升高,循环波动降低,这在低负荷时更加明显。低十六烷值燃料在低负荷时更宜采取较高的冷却液温度。     

电压波动对柴油机电控系统控制品质影响的应对策略

针对整车供电电压波动造成的柴油机游车问题,分别从解决执行器的响应性和控制的稳定性两方面入手,通过优化软件设计,依据电压变化,采取自适应调整比例积分微分(PID)控制参数和驱动初始脉宽的方法,改善了电控系统(ECU)控制品质,通过整车试验验证,可以提高柴油机电控系统整车适应性。     

标定工况下突卸负荷对柴油机性能的影响

本文给出了在变工况过程中,活塞式发动机主要运动零件加速度的确切表达式;探讨了按此式算得的加速度比按通常动力计算方法算得的增大值以及可能产生的危害,并提出了减少这种危害的措施。     

燃油喷射对柴油机低负荷点排气温度的影响

为有效提升柴油机排气温度满足后处理装置的要求,试验研究燃油喷射对排气温度、燃油消耗率、NO_x和HC排放的影响,提出折算油耗率的概念。结果表明:多次燃油喷射可以使排气温度大幅提升,同时降低NO_x和HC排放;折算油耗率结果显示,多次喷射可使更多的燃油能量进入到排气中,有利于提升排气温度。     

可控进气涡流对柴油机低负荷性能影响的研究

就双进气道可控进气涡流系统改善大功率增压中冷柴油机低负荷性能的作用机理进行了理论分析与试验研究。研究结果表明：在低负荷工况下，双气道进气时的涡流强度小于螺旋气道，大于直流气道；螺旋气道进气流量较之双气道虽有所减少，但其涡流比仍保持较高水平，致使缸内爆压、预混合燃烧量和最大放热速率均较大。理论计算与试验结果证明，采用双进气道可控进气涡流系统是改善大功率柴油机低负荷性能的一个有效途径。     

负荷波动对灯泡贯流式水轮发电机转矩及损耗的影响

针对灯泡贯流式水轮发电机组负荷波动影响发电机转矩波动及转子涡流损耗的问题,以一台24 MW灯泡贯流式水轮发电机为例,利用有限元法建立了水轮发电机二维电磁场模型,并计算了发电机负载运行与空载运行时的定子绕组的电压与电流,验证了模型正确性。在此基础上,对比分析了发电机组工作在不同负荷工况下发电机的转矩脉动系数及其转子涡流损耗的差异,并得到二者随机组负荷的变化规律,揭示了机组负荷波动对发电机转子涡流损耗的影响机理,为灯泡贯流式水轮发电机的设计提供参考。     

负荷扰动及工作水头对水电站小波动过渡过程的影响

为确定对小波动稳定性和调节品质最不利的工况,通过稳定域和数值计算分析小波动过渡过程最不利工况即控制工况的选取,研究了工况点的两个主要信息即工况点的负荷扰动以及工作水头对小波动稳定性的影响。实例应用结果表明,减负荷扰动越小,衰减度越小,调节品质越差;最小水头至额定水头之间的工况点的稳定性较额定水头至最大水头之间工况点的稳定性差,因而控制工况应该在最小水头至额定水头之间选择,对于低比转速水轮机,最小水头工况往往成为控制工况。     

雾霾对光伏组件输出特性的影响研究

该文通过数学建模研究雾霾相对湿度和质量浓度对辐照度的影响规律,并通过实验验证雾霾的相对湿度和质量浓度对辐照度和光伏组件输出功率的影响规律。实验结果表明：雾的相对湿度(RH)从23%上升至90%,辐照度下降52.17%,光伏组件输出功率下降46.5%,在相对湿度达到65%之后辐照度和功率下降幅度加快;霾质量浓度从18μg/m³增加至517μg/m³,RH=30%、50%、60%、75%、80%、90%时辐照度分别下降16.0%、25.0%、40.0%、74.4%、73.1%、68.6%,光伏组件输出功率分别下降21.8%、22.5%、35%、69.9%、70.1%、67.7%;RH从30%增加至90%,霾质量浓度为108、189、312、405、497μg/m³时辐照度分别下降60.0%、78.8%、800.%、85.1%、85.8%,光伏组件输出功率分别下降47.4%、73.3%、78.1%、82.5%、84.9%,随着RH的增大辐照度和输出功率的降幅在逐渐增大。关于雾的相对湿度和雾霾质量浓度对辐照度的影响进行数值模拟,...     

柴油机循环波动率的研究

本文介绍了直喷式2135型柴油机和涡流室式S195型柴油机在各种工况下燃用柴油、柴油掺水和添加燃油催化剂时的燃烧循环波动率,并对此进行了实测。试验中选用了最高爆发压力p_(max)、平均指示压力p_i 及最高燃烧温度T_(max)三个参数表征循环波动率。计算了这些参数的标准差,应用了它们的偏差概率分布直方图。文中详细分析了各参数的影响程度和变化规律,提供了变化的具体数值,从而得出一些明确的结论。     

压力控制喷射及其对重负荷柴油机燃烧和排放的影响

本文介绍一种在改变喷油率方面具有高柔性燃料喷射系统的设计，选择和特能。在整个转速和负荷范围内，该喷射系统能获得靴形喷油率及预喷射和后喷射。特别要着重指出的是，靴形喷油率不是通过节流油流，而是通过压力控制来实现的。亦即在整个喷射期内，该系统在针阀全开状态下运转，同时在针阀上部没有为减小喷油率而限制油流的节流装置。     

增压柴油机活塞内冷油道对热负荷影响的研究

针对某增压柴油机,使用有限元法研究了内冷油道对活塞温度分布、应力分布和变形分布的影响。为保证边界条件的合理性,通过计算流体力学(CFD)软件模拟计算得到内冷油道的边界条件。采用硬度塞法实测活塞若干点的温度值,验证了模拟计算结果的合理性。有限元计算结果表明:在活塞上加开内冷油道可以使其顶部温度降低约43℃;合理的内冷油道位置可以有效降低局部的高温和应力,当活塞内冷油道位置轴向移动5mm时对活塞顶部温度影响最大,可使其温度变化幅度达10℃左右,最大应力值增加7~11MPa。内冷油道位置的改变主要影响各部分变形的大小,对其分布规律影响不大。