基于dSPACE柴油机电子调速系统硬件在环仿真研究

跟据平均值原理建立了增压柴油机进气系统、增压器、扭矩计算、喷油泵、柴油机动力学和排气系统的数学模型,根据所建立的数学模型,应用Tesis DYNAware建立了增压柴油机参数化仿真模型。利用所建立的仿真模型、dSPACE仿真平台、接口设备、真实的柴油机电子调速系统和真实的执行器设计,实现了柴油机电子调速系统硬件在环仿真平台,并进行了起动、调速功能验证,仿真结果与配机实验值的比较,结果表明仿真测试平台精度高、实时性好、测试工况完整、功能完备、通用性强。     

应用于柴油机倒拖的电力拖动控制系统建模仿真

以电动机作为动力源来拖动大型船用主柴油机,使柴油机实现不发火运转,达到节能环保的目的。柴油机作为拖动系统的负载,负载扭矩随转速和曲轴转角而变化。以6ES35ME-B型低速大功率柴油机为例,建立单缸扭矩仿真模型进行仿真计算。确定拖动系统负载扭矩后根据异步电动机矢量控制原理搭建了无速度传感器的转差率控制的矢量调速控制系统。将倒拖工况下的扭矩模型作为负载与变频调速系统进行连接,对仿真模型进行计算并验证了电力拖动方案的可行性。试验证明250kW的电机可以拖动柴油机在0-60r/min范围内运转,调速性能良好。     

船舶V型柴油机曲轴多体动力学分析

针对V型柴油机曲轴系统,将有限元法和多体动力学法结合一起,进行虚拟仿真计算分析。首先通过三维软件和有限元软件建立曲轴、轴承座及活塞等多体动力学模型,模拟发动机实际工况,通过多体动力学仿真分析得出曲轴加速度、速度和位移等数据。通过计算得出,采用有限元和多体仿真结合的手段,能够有效模拟柴油机曲轴动力学特性。     

船舶Ⅴ型柴油机曲轴多体动力学分析

针对Ⅴ型柴油机曲轴系统,将有限元法和多体动力学法结合一起,进行虚拟仿真计算分析.首先通过三维软件和有限元软件建立曲轴、轴承座及活塞等多体动力学模型,模拟发动机实际工况,通过多体动力学仿真分析得出曲轴加速度、速度和位移等数据.通过计算得出,采用有限元和多体仿真结合的手段,能够有效模拟柴油机曲轴动力学特性.     

曲轴系统动力学特性的数字化仿真与试验研究

利用ADAMS建立了一种柴油机曲轴系统的刚性体和柔性体的动力学模型,通过仿真测试,得到柴油机的主轴承载荷,活塞侧向力等仿真数据,并针对两种系统分别对其特性进行了比较分析,将计算结果与试验结果进行比较,证明了仿真分析的可靠性,为此类型柴油机的曲轴轴系动力学耦合分析和优化设计提供了依据。     

大型低速二冲程柴油机动力装置的准稳态仿真

利用准稳态、循环平均值等建模方法,给出了包含大型低速二冲程柴油机、轴系、螺旋桨和船体动力学的实时仿真模型。在螺旋桨特性计算中,提出了推力系数和转矩系数计算的简便算法,算法既能避免利用螺旋桨图谱的复杂计算过程,又能满足全工况范围的仿真需要。仿真程序是利用VC＋＋开发实现的。仿真结果表明,动力装置在稳态和变工况下的计算结果与实船试航数据能够较好的吻合。螺旋桨特性计算的简便算法可以应用于螺旋桨特性的分析和建模,仿真模型可用于动力装置的性能分析、预测和调速器系统的设计和优化。     

柴油机可调两级涡轮增压系统一维仿真建模及验证

为降低柴油机在瞬态工况下试验的成本和难度,运用GT-Power软件建立安装可调两级增压系统的柴油机仿真计算模型,并对模型计算结果进行验证。结果表明：所建模型的仿真和试验结果有较好的一致性;稳态工况下,燃油消耗率相对误差为2.95%,进气压力相对误差为4.96%,涡前温度相对误差为4.89%;瞬态工况下,计算转矩、转速和增压压力与试验的结果相差较小且变化趋势有非常好的一致性。该仿真模型准确、可靠,可以进行可调两级增压系统柴油机稳态及瞬态性能的仿真研究,仿真结果可以为两级涡轮增压柴油机试验提供有效的数据支持,提高试验效率。     

某机型柴油机润滑系统仿真计算

柴油机润滑系统的运行直接影响到柴油机的工作状况和寿命,对润滑系统进行一维仿真分析可以有效的预测不同工况下的柴油机润滑状况。本文使用Flowmaster软件对某机型柴油机润滑系统进行计算,分析其润滑情况,与试验值进行对比分析。并用标定后的模型判断润滑系统在恶劣工况下的运行情况。     

1015柴油机停阀机变排量技术的性能仿真研究

本文在确定停缸策略、增压系统方案、喷油模型、计算工况的基础上建立了基于GT-POWER的1015柴油机停阀机变排量技术的仿真模型,计算结果表明采用该变排量技术可以提高1015柴油机在低负荷下的经济性,并且找出了该技术所对应的最佳工况范围,通过与原机模型的对比分析了其优缺点。     

1015柴油机停阀机变排量技术的性能仿真研究

本文在确定停缸策略、增压系统方案、喷油模型、计算工况的基础上建立了基于GT-POWER的1015柴油机停阀机变排量技术的仿真模型,计算结果表明采用该变排量技术可以提高1015柴油机在低负荷下的经济性,并且找出了该技术所对应的最佳工况范围,通过与原机模型的对比分析了其优缺点。     

装甲车辆发动机冷却系统空气流动的仿真模型

基于一维动态可压缩气体流动方程建立了装甲车辆发动机冷却系统空气流动的仿真模型 ,考虑了车辆动力舱内流道几何尺寸、壁面摩擦、散热器传热、风扇做功以及分支流动对冷却气流的影响。对一台履带式装甲车辆发动机冷却系统的空气流动进行了实例仿真计算 ,为研究装甲车辆发动机冷却系统空气流动的性能提供了一种理论分析手段。     

一个车用增压柴油机的实时动态仿真模型

为进行电控增压柴油机的研究和开发,提出了一个车用增压柴油机的实时动态仿真模型。从控制的角度将系统分为压气机,发动机,废气放气装置和涡轮四个部分,将发动机每个工作循环和时间作为计算时间步长,将工作循环的平均参数作为计算目标,计算时间少,实时性好。对一台带有废气放气装置的车用增压柴油机的动态过程进行了仿真计算,计算结果与实测值进行了比较,计算精度满足实时动态仿真要求。     

基于LabVIEW的柴油机液压调速器试验台

介绍了柴油机液压调速器试验台的构成原理。基于LabVIEW软件实现了系统用户界面、调速曲线显示和特性参数计算提取,能对调速器进行直观的调试和故障分析。     

混合动力汽车发动机调速系统研究

调速系统不但能改善混合动力汽车发动机自身的转速品质,还可以降低发动机和电机的不同步产生的振动和噪声,从而提高整车舒适性。采用改进的PID控制算法建立了电控直喷汽油机调速系统控制模型,并根据发动机转速响应特性,对比例、积分和微分参数进行整定。调速试验表明,该PID调速系统降低了发动机转速振荡,减少系统响应时间,有效地提高了整车的性能。     

柴油机数字式电子调速器的研究

提出了一种采用INTEL 80C196KC单片机控制的柴油机数字式电子调速器,通过单片机对柴油机转速进行数字PID调节,克服了传统机械式诸多方面的缺点。试验表明该调速系统的动态性能良好,能够满足大多数中高速柴油机不同工况下的调速要求。     

Modelling of the dynamics of a low-speed gas-liquid heat engine

This paper deals with the simulation model of a gas-liquid heat engine which is characterized by very low speeds (1–3 rpm) and relatively high torque. The engine operates according to the “Minto Thermal Wheel” principle. It is based on the conversion of thermal energy from the heat source, through gas expansion, into mechanical work, by means of the fall of a mass of liquid. A prototype has already been constructed showing great ability to operate at very low temperature differences between the heat source and heat sink. This makes the engine quite suitable to the utilization of low temperature heat sources such as solar energy and waste heat. On the other hand, the number of moving parts is kept to a minimum, since the piston of traditional positive displacement engines (PDE) is now replaced simply by a mass of liquid. The mathematical model consists of applying the energy equation, in its time-derivative form, to representative engine control volumes, resulting in a set of linear ordinary differential equations. Their integration provides the time variation of pressure and temperature of the working fluid. The engine performance can thus be predicted as a function of engine operating conditions and geometric characteristics. In this paper, the engine dynamics (i.e., variable angular speed) have been taken into account, as well as heat losses in the engine structure. Results and further design considerations are discussed.     

ABSTRACTS

Design of the LabVIEW-based test stand for diesel engine hydraulic governor ZHANG Wei-dong1, LIU Li-hua2, ZONG Ya-ping1 （ 1. Air Force Radar Academy, Wuhan 430019, China; 2. Second Artillery Command College, Wuhan 430019, China）Abstract： the test stand The structure for diesel engine and working principle of hydraulic governor were introduced. The user interface, speed governing curves display and data analysis were realized by IabVIEW to conduct calibration and draulic governor diagnosis for diesel engine hy-     

Fluent在非常规内燃机设计中的应用

简单介绍典型非常规内燃机的工作原理及独特结构;计算方法的进步和计算机技术的快速发展促进了计算流体力学在内燃机研制中的应用,减少了实验工作量,降低了研究费用,缩短了研发周期,Fluent软件突破了内燃机专用软件中对内燃机结构的限制,提供了用户自定义函数这一用户接口,为非常规内燃机的瞬态数值仿真计算提供了平台。非常规内燃机为提升内燃机热效率提供了发展思路,在非常规内燃机开发中应用Fluent进行数值模拟可加快研发进程。     

An analysis of the hopf bifurcation in a hydroturbine governing system with saturation

A set of state equations of the polarization index governing system with saturation nonlinearity is established for a hydroturbine in small perturbation. The dynamic behavior of the proportional-integral governor (controller) governing system with saturation is analyzed and the conditions for the existence of a Hopf bifurcation are obtained by using a simple nonlinear model. The stability condition, which must be satisfied in the governing system, is simulated and supported by numerical calculations. The analysis and simulation show that a supercritical Hopf bifurcation may exist in hydraulic turbine systems. The results of this paper can be considered as an explanation for the sustained oscillations recorded in hydroelectric power stations.     

GREEN'S FUNCTION SOLUTION TO HEAT TRANSFER OF A TRANSPARENT GAS THROUGH A TUBE

A heat transfer analysis of a transparent gas flowing through a circular tube of finite thickness is presented. This study includes the effects of wall conduction, internal radiative exchange, and connective heat transfer. The natural mathematical formulation produces a nonlinear, integrodifferential equation governing the wall temperature and an ordinary differential equation describing the gas temperature. This investigation proposes to convert the original system of equations into an equivalent system of integral equations. The Green's function method permits the conversion of an integrodifferential equation into a pure integral equation. The proposed integral formulation and subsequent computational procedure are shown to be stable and accurate.