D6114B船用柴油机的性能预测与优化计算

本文对Ｄ６１１４Ｂ型船用柴油机进行基于一维非定常流动的仿真,并且将实验数据与仿真计算参数值进行了对比;在此基础上,对发动机性能进行了预测,并对进排气门正时、压缩比、供油提前角等参数做了优化计算,使其满足高速船用柴油机的特性要求。     

基于GT-power的船用柴油机增压匹配仿真优化分析

对玉柴某型船用柴油机增压后的供油提前角进行研究分析。首先应用发动机性能仿真分析软件GT-power建立了该柴油机的模型,然后对柴油机进行了台架试验,通过试验结果与仿真结果的对比,验证所建立模型的正确性和可靠性。之后选择几个不同的供油提前角对柴油机性能进行仿真计算,确定出了最佳供油提前角,达到柴油机匹配优化的目的。     

BL12V190ZL柴油机的性能模拟计算

本文利用AVL Boost软件对BL12V190ZL型柴油机进行了基于一维气体动力特性的工作循环和气体交换过程仿真,对供油提前角、进排气门正时、增压系统、排气管直径做了优化计算,并对不同转速下发动机性能进行了预测。     

天然气-柴油双燃料内燃机燃气供给及喷射控制系统的设计

我们提出了一种天然气-柴油双燃料内燃机燃气供给及喷射控制系统,此系统是在6240型柴油机的基础上增加一套天然气的燃气供给与喷射系统,并通过机械加工和传感器、执行器的配套改造而完成的双燃料多点喷射方式的内燃机系统。通过双燃料发动机电控仿真平台模拟了系统控制过程,最后基于6240型天然气-柴油双燃料机车内燃机进行了不同工况下的大量试验,与纯柴油内燃机相比,不但保持了良好的动力性能,还提高了能效性、经济性和排放性,具有良好的市场前景。     

基于AVL-BOOST的某型柴油机配气定时优化

基于AVL-BOOST软件建立了某型柴油机工作过程计算模型。结合米勒循环及相关试验数据,通过改变配气定时优化柴油机性能。优化后仿真模拟得到的柴油机有关性能数据与实际试验得到的数据吻合性较好,验证了模型的准确性及优化方案的可行性。     

二甲醚发动机动力及排放性能研究

在一台车用单缸直喷柴油机上进行了燃用二甲醚的试验研究,结果表明:二甲醚发动机的动力性及排放性能优于柴油机.基于二甲醚燃烧数值仿真计算平台,建立氮氧化物模型.利用建立的平台计算二甲醚发动机在不同负荷下的动力及排放性能.得出:仿真结果与试验结果相同.研究结果表明:二甲醚发动机的NOx排放比柴油机大幅度降低,二甲醚发动机可以完全消除碳烟排放,二甲醚是一种可以替代柴油的理想清洁燃料.     

单缸柴油机排气系统声学性能的仿真

应用GT-POWER发动机仿真软件进行了单缸柴油机排气系统声学性能仿真和优化.参照某Z1110发动机,根据GB/T4759-1995试验方法,建立了发动机和排气消声器的耦合仿真模型,模拟计算了发动机排气噪声.通过计算值与实测值的对比,从而证明了该方法的实用性和有效性.     

NQ140N单一CNG发动机的开发与试验

通过对6102QA柴油机部分零部件的重新设计，以及降低压缩比，改进燃烧室，优化供气装置的调整特性，增加点火系统等工作，开发了以6102QA柴油机为平台的NQ140N单一CNG发动机。经对样机进行重要数据测试和性能、可靠性等试验，结果表明：NQ140N型天然气(CNG)发动机的性能达到了设计要求。     

旁通补燃系统改善柴油机外特性的仿真研究

利用GT-POWER软件的仿真计算,研究了6缸V型柴油机上增加旁通补燃系统对发动机与增压器匹配性能的影响.仿真计算表明：旁通补燃系统可以改善柴油机在低转速时涡轮增压器的效率,是一种改善动态工况下增压器与发动机匹配的有效措施.     

增压天然气发动机进气系统分析与优化

为了提高天然气发动机的动力性及经济性,采用有限体积法进行数值计算和分析,以某型号天然气发动机为研究对象,利用一维流体力学仿真软件建立发动机的仿真模型,并通过试验数据进行验证。分析了发动机进气总管长度和直径对发动机性能的影响,并对原机的进气总管结构参数进行优化。结果表明,优化后的发动机最大扭矩提高了540.9 N·m,耗气率降低了5.456 g/(k W·h),而功率与原机基本保持一致。     

天然气发动机可变气门定时的仿真研究

利用GT-Power软件建立了天然气发动机仿真模型,并对其进排气门的配气相位进行优化,研究并预测了配气相位优化前后发动机充量系数及功率的变化规律.对该天然气发动机的计算结果表明,采用可变气门定时(VVT)技术后,发动机的功率有明显提高,尤其是在中低转速时,功率提高达到10%以上,大大改善了发动机的动力性能.     

大功率天然气发动机突加载工况瞬态性能研究与改进设计

针对12V190型天然气发动机定转速突加载响应性能较差,不能满足油田工作要求的问题,利用GT-Power软件建立了一维仿真模型,研究了增压器转动惯量、进排气管容积、增压系统型式、发动机负载转动惯量对该天然气发动机突加载响应性能的影响。根据研究结果对该发动机增压系统进行了改进设计,同时提高了发动机负载转动惯量,使其瞬态响应性能有所提高,满足油田钻井作业的要求。     

水下柴油机工作特性研究

建立了包括调速器、柴油机本体、后排气管路的水下柴油机动力系统的动态及稳态过程分析模型,并进行了试验验证。通过后排气管路的三维流动计算、整机性能计算和相关试验研究,确定了柴油机水下运行不倒灌水的判据,并给出了单机和双机运行的安全范围。研究了启动及停机过程中,后排气管压力、排气排水流速及发动机转速的变化规律。在启动过程中,排气速度不是单调上升,而是有振荡现象,在振荡过程中,有可能发生海水倒灌;在停机过程中,应根据后排气管压力变化控制排气外舌阀的关闭过程,以防止海水倒灌及排气背压过高。     

天然气发动机在不同喷射和点火时刻下的性能优化研究

为解决改装的天然气发动机动力性比原柴油机低,燃料消耗率比原柴油机高的问题,对影响燃烧时刻的喷射提前角与点火提前角这两个重要参数进行模拟实验,研究其对发动机的缸内压力与功率、燃气消耗率的影响,并根据研究结果进行优化设计。结果表明,对于缸内直喷天然气发动机,适当增大喷气提前角和选择恰当的点火提前角能在较经济的情况下提高发动机的动力性;发动机转速增加,点火提前角和喷射提前角也应提前,保证燃料的充分混合和最大化做功能力;在所有转速下,天然气发动机的功率都能恢复到原柴油机的水平。     

增压中冷柴油机EGR数值模拟与试验研究

建立了带废气再循环(EGR)系统的增压中冷柴油机工作过程热力学计算模型,并进行数值模拟,模拟计算与试验结果表明两者基本吻合,误差在合理范围内。在此基础上,研究EGR在不同工况下对柴油机动力性、经济性和排放性的影响,并根据柴油机的综合性能对各工况下最佳EGR率进行优化,得出理想的EGR控制MAP图。最后按照模拟计算结果搭建试验平台,并进行试验研究。研究结果表明:13工况排放测试循环工况的NOx和碳烟排放分别为3.0g/(kW.h)和0.45g/(kW.h),满足欧Ⅳ排放法规的要求。     

车用CNG燃气组分对发动机性能、排放影响的数值模拟

根据我国天然气组分随产地、季节变化的情况,选取四种具有代表性的天然气作为研究对象,通过建立单缸点火CNG发动机仿真模型,运用GT-POWER进行模拟计算。模拟结果表明：不同组分天然气对发动机动力性能影响有限;以全国平均气的有效燃油消耗为基准,四川气、东海气、凝析气的有效燃油消耗分别上升1.8%、6.5%、6.43%;以四川天然气为基准,东海气、平均气以及凝析气的CO排放分别上升16.5%、17.4%、22.6%;NO排放分别上升-0.92%、5.9%、7.5%。综合考虑动力、经济及排放特性,选用四川天然气为CNG汽车的最佳燃料。     

基于CFD方法分析优化天然气发动机进气均匀性

利用CONVERGE软件网格生成技术擅长处理气门、活塞这类运动边界问题的优势,搭建了包含完整进气管路、真实气缸以及排气管路在内的天然气发动机进气系统的多缸仿真模型,克服了常规建模方法无法计算各缸进气量的问题;相比三维的单缸模型,该多缸模型又能评估各缸流动的差异,拓展了计算能力。基于此方法分析了某国六天然气发动机的进气均匀性,并提出了优化均匀性的有效措施,结果表明,优化方案的进气均匀性得到显著提高。     

天然气发动机的涡轮增压器喘振研究

介绍了天然气发动机的进气特点及工况,分析了增压器与发动机的匹配特点及发生喘振的原因。并对不同的增压器喘振控制调节措施进行分析比较。     

基于Excite Designer的船用柴油机减振器优化匹配

基于AVL excite designer计算软件,建立了某船用柴油机曲轴轴系扭振计算模型。应用该模型优化获得了适合该发动机应用的减振器参数,通过优化参数选取了减振器,经过试验验证,优化参数后选取的减振器符合匹配设计要求。     

LY12V140型天然气发动机模拟计算及性能分析

应用AVL-BOOST软件对LY12V140型天然气发动机建立工作过程计算模型,计算模拟配气定时、点火正时、压缩比、增压比、进气温度等参数对发动机燃烧过程和性能的影响,找出这些参数最佳的取值范围,从而为发动机的参数优化匹配奠定理论基础,减少开发过程中的人力、物力和财力的消耗。