二冲程船用柴油机稳态扫气流动特性

设计了一台船用柴油机稳态扫气光学试验装置,用以研究低速二冲程船用柴油机的扫气过程.利用立体粒子图像测速技术对不同参数下的缸内扫气流场进行了研究.结果表明:随着扫气口径向切角的增大,平均涡心位置与气缸轴线的偏离增大,涡流强度有所增强,气流的轴向速度呈现先增大后减小的趋势;随着扫气口开度的减小,涡心附近的轴向速度先有所增大,当扫气口开度降低到25%时,轴向速度大幅度减小,并出现回流现象.为通过流场评估扫气性能,提出了“扫气非均匀性系数”.试验发现在扫气口径向切角为15°及20°时扫气性能较好,此外,扫气口开度对扫气性能的影响仅体现在扫气口开度较小时,此时在扫气口附近的轴向速度均匀性差,影响扫气性能.

可变几何排气管增压系统与其他增压系统的对比计算研究

为了解决某船用8缸机高低负荷兼顾的问题,提出了1种全新的可变几何排气管增压系统,它通过安装在排气管上的可控阀门来实现增压方式的转换。利用GT-POWER对可变几何排气管增压系统进行了计算研究,根据油耗最优原则找出其阀门开和阀门关之间的切换点在50%负荷;又分别对四脉冲增压系统、PC系统、MPC系统和MIXPC系统进行了计算研究。计算结果表明:在25%、50%、75%、100%负荷,可变几何排气管增压系统的油耗均小于四脉冲增压系统、MPC增压系统和MIXPC增压系统的油耗,扫气系数均大于四脉冲增压系统、MPC增压系统和MIXPC增压系统的扫气系数。

二冲程柴油机换气及增压系统的实验研究方法

二冲程柴油机换气、增压系统的热力过程十分复杂,目前在开发或改进换气及增压系统中,还不能完全依靠理论分析方法来解决。众所周知,在最完善的理论计算程序中仍要选定若干由柴油机结构参数决定或影响的系数,该系数的取值范围甚广,有较大的随意性,从而使精确计算失去意义。

大型船用柴油机建模与动态仿真

由于船舶的特殊运行环境,柴油机模型要求能够准确反映运行过程中各主要参数的动态变化。平均值模型融合了准静态模型和容积法模型的优点,得到广泛应用,但以往的研究忽略了扫气系数的影响。在引入扫气系数对空燃比影响的基础上,采用随空燃比变化的废气气体参数,建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型。以6S60MC型船用柴油机为母型机进行了仿真,结果显示,模型具有较好的准确性及动态特性。目前此模型已作为一部分应用于船舶主推进动力装置的仿真。

船用大型低速二冲程柴油机的动态模型

准确的模型是实现柴油机优化控制目标的关键,平均值模型能够较好的实现这个目标。在综合考虑扫气系数和容积效率对过量空气系数影响的基础上,采用随过量空气系数变化的气体常数和比热比,建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型。以6S60MC型船舶柴油主机为母型机进行系统仿真,结果显示,建立的平均值模型具有较好的准确性及动态特性。目前此模型已应用于船用柴油机控制算法的设计、分析及仿真系统中。

16PA6-280STC型柴油机优化使用方案研究

文章针对16PA6-280STC型柴油机在使用过程中曾出现的曲轴断裂、排气总管高温及快速机动性差等问题,采用理论研究与实船应用相结合的方法展开论证,提出改进推进曲线、最大持续运行工况及STC旁通阀使用参数等优化使用方案,为16PA6-280STC型柴油机及同类型设备的合理使用提供借鉴。