船用柴油机进排气旁通阀开启工况和控制策略研究

使用相继增压技术可以充分发挥高速、高功率密度船用柴油机的性能优势,但是在相继增压技术的使用过程中,依然存在涡前排温超限和增压器喘振等风险。尤其是在船机推进加载的瞬态过程中,喘振现象的出现会极大地影响加载时间。为了降低上述风险,本文对进排气旁通阀开启工况和控制策略进行了研究。研究结果表明:稳态工况时,开启进排气旁通阀,有利于降低低速外特性工况的涡前排温和烟度;瞬态工况时,开启进排气旁通阀,可以降低增压器喘振风险,从而使瞬态推进加载时间从120秒缩短到30秒。此外,先进的控制策略可以使进排气旁通阀在增压器瞬态切换工况时更精准地发挥降低喘振风险的作用。

带有进排气旁通的相继增压柴油机的计算分析

建立了带有进排气旁通的相继增压柴油机稳态仿真程序,缸内过程采用充满与排空法,进排气过程采用一维非定常流动模型,选择有限体积法对其进行离散求解。对某船用带有进排气旁通的相继增压柴油机,进行了多组性能模拟计算,结果表明:计算结果与试验数据基本一致;柴油机转速在855～920 r/min时,开启旁通阀,能增加压气机的空气流量,避免喘振,并提高了增压压力,降低了排温,改善了柴油机的大扭矩性能,但柴油机的经济性有少量降低。

带有进排气旁通的某型柴油机性能仿真研究

相继增压和进排气旁通相结合的复合增压技术(STC-CAB)是拓宽增压柴油机运行区域,优化增压器与柴油机匹配的重要技术措施。为了分析STC-CAB系统对某型柴油机性能的影响,基于GT-POWER仿真平台对其进行了仿真研究。结果表明:STC-CAB系统可以使发动机运行点远离压气机喘振区,有效扩大柴油机中低速运行区域,改善低速大扭矩性能,使涡轮进口温度大幅度下降。

高增压船用柴油机低负荷降低涡轮前排气温度的方案研究

采用仿真和试验相结合的方法,研究高增压船用柴油机推进特性低负荷降低涡轮前排气温度的方案。通过仿真计算发现,由于受活塞和气门型线的限制,进/排气门正时优化的改善效果不明显;而进/排气旁通可大幅降低涡轮前排气温度,同时改善低负荷下的油耗。进/排气旁通系统在柴油机的试验测试表明其能够大幅降低涡轮前排气温度,最多可达120℃。

探讨空调系统排气方式的优化设计

为了对比排气通过旁通通道和主通道对于空调系统能力能效,吸气温度的影响,利用单一变量法,在不同工况、不同频率下进行实验验证。结果表明在低温下制冷,能力提升3%～4%,能效提升2.6%～3.6%;在低温低频制热时,能力提升4.6%,能效提升6%;高频时,能力提升了18.6%,能效提升了11.3%;在额定制热工况下,能力提升了28.3%,能效提升了14.8%,其节能效果十分明显。

旁通排气对热泵干燥系统性能的影响研究

热泵干燥设备是一种新型的消防水带干燥设备,为解决热泵干燥设备的能源浪费等问题,研发了一款采用空气源热泵技术并集成旁通排气系统的消防水带热泵干燥设备。为评估旁通与排气策略对消防水带干燥特性的影响,设计了一项针对消防水带热泵干燥装置的性能测试试验。试验结果表明,实施排气策略后,系统制热系数提高了2.8%,单位能耗除湿量提高了13.5%;实施旁通策略后,系统制热系数提高了8.5%,单位能耗除湿量提高了24.5%。研究结果表明,与传统的开闭一体式干燥模式相比,采用旁通排气联合操作模式在节能方面效果更显著。

小型实验用制冷装置的高精度温度控制

针对目前小型实验用制冷装置采用压缩式制冷方法存在温度控制精度不高等缺点,采用排气旁通方法结合电加热补偿的方法,对小型实验用制冷装置进行了改进.实验结果表明:通过控制电磁阀平均开启时间,从而调节制冷剂旁通流量,可将被冷却物的温度波动控制在0.6℃以内,如使用电加热补偿,可将温度波动控制在0.3℃以内.