加料泵旁通阀PID自动控制系统

作为烟丝生产工艺中的重要环节,添加香糖料可对烟丝质量起到关键性作用。为了保证生产中香糖料的流量控制精度,在加料管路中使用旁通阀PID自动控制。通过实际生产跟踪,加料泵旁通阀PID自动控制系统与电动调节针形阀的配合调控,使料液流量具有更快速、灵敏的调控反应,提高了对加料环节的流量控制。

增压器旁通阀动态设置方法的研究

通过对涡轮增压器旁通阀预紧力设置状态的受力分析,得出了基于压力位移数据进行预紧力动态设置的方法。提出了采用曲率计算的方法对压力位移数据进行分段,并确定线性数据的区间,采用最小二乘方法对该区间的数据进行拟合,得到旁通阀预紧力动态设置的位移方程。最终在给定位移的情况下,得到预紧力所需的设置压力,从而完成增压器旁通阀的动态设置。

车用国六柴油机EGR旁通阀分析与研究

针对某1.9L排量车用国六柴油发动机EGR旁通阀片断裂问题,从旁通阀结构设计分析、旁通阀片强度校核、旁通阀受力测试分析方面进行原因排查,确定EGR旁通阀片受发动机高频排气脉冲正反向压差作用,致使旁通阀片异常动作而发生疲劳断裂。根据旁通阀受力状态及工作环境对旁通阀执行机构初始弹簧力和真空执行器膜片直径进行计算和优化调整,对优化调整后的方案开展试验验证,根本上解决阀片断裂问题。

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。

可调二级增压柴油机旁通阀特性和调节规律的试验

对柴油机应用可调二级增压系统进行了全工况的试验研究.结果表明,涡轮旁通阀可以对增压压力进行调节进而影响柴油机的性能.可调二级增压系统可以增大柴油机中低转速的增压压力,改善碳烟排放;当循环供油量增加后还可以提高中低速时的外特性转矩.中低转速中高负荷时,两级增压会提高进气量改善燃烧,明显地提高了燃油经济性.中高速时,进气量的提高没有明显地改善燃烧的效果,反而造成泵气损失增大,基于经济性考虑应开启涡轮旁通阀,与此同时为避免节流效应压气机旁通阀也应开启将高压级增压器完全旁通,旁通后由于复杂的进排气管增加了流动损失使得油耗略有升高.

电控旁通阀涡轮增压器匹配计算研究

采用发动机性能仿真软件GT-power建立了带废气旁通阀电控系统的涡轮增压汽油机模型,基于增压压力随旁通阀开度变化的情况,确定了控制系统的特性参数值.根据不同增压压力下涡前压力的变化规律以及汽油机动力性能的要求对废气旁通阀开度进行标定,分析了增压器与汽油机联合运行性能并进行了实验验证.结果表明,选配的小尺寸涡轮确保了汽油机的低速性能;建立的控制系统实现了对增压压力多目标值的连续控制,高速时没有发生因增压压力过高而导致爆燃和增压器超速的现象.

旁通阀对长距离重力流输水管线水力过渡过程的影响

为研究旁通阀在长距离重力流输水管路检修过程中的作用,基于特征线法,建立了旁通阀计算模型.结合某大型重力流输水工程,对设置旁通阀与否的管路水力过渡过程进行了分析.结果表明,不设置旁通阀时,检修阀关闭会引起系统较大升压;设置旁通阀后,系统压力波动明显变缓,最高压力包络线与设计压力线在检修阀下游几乎重合,在检修阀上游稍有升高,相应地,最低压力包络线在检修阀上游与设计压力线稍有下降,在检修阀下游几乎重合.通过调试检修阀与旁通阀的关闭规律可以发现,检修阀关闭时间一定时,旁通阀关闭时间越长,最大压力越小,压力波动越平缓;而旁通阀关闭时间一定时,检修阀关闭时间的变化对压力波动形状影响不大,但会影响压力波动的开始时刻.同时,对不同管段检修工况压力极值统计发现,旁通阀对系统不同位置管段的防护程度不同,对起点和末端管段的压力防护作用最大.

气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与分析

气体钻井连续循环短节能有效解决井底压力不易控制、地层孔隙压力与破裂压力之间的操作压力窗口窄小、井眼鼓胀效应严重以及油气意外入侵等难题。设计了一种气体钻井连续循环短节,对其核心组件旁通阀在两种工况下受力状态进行了分析:关闭和打开两种工况下循环介质均会对阀体局部产生冲击力,易造成阀体局部强度破坏,且旁通阀关闭时,容易出现循环介质泄漏的情况。利用ANSYS有限元分析软件模拟了旁通阀处于关闭和打开两种工况下阀体的力学行为,对阀体危险截面进行分析。结果表明,该阀体结构满足各种工况下的强度条件,且旁通阀处于关闭状态时对密封性能有严格要求。研究同时完成了旁通阀密封副的密封设计分析。

旁通阀控制策略对增压汽油机瞬态响应性能的影响

针对带旁通阀的废气涡轮增压汽油机,采用试验和仿真相结合的方法建立基于GT-Power的汽油机稳态模型。运用BP神经网络法建立燃烧模型,得到增压汽油机瞬态模型。采用PID控制对原机旁通阀控制策略进行优化,通过优化后的旁通阀控制策略对汽油机瞬态响应质量参数——平均有效压力、瞬态响应时间和增压器瞬态转速进行分析。结果表明:优化后的旁通阀控制策略可以在汽油机的中高速范围内显著地缩短发动机的瞬态响应时间,同时保证汽油机增压压力与增压器转速都处于安全范围之内。

采用旁通阀定压差控制的冷水泵功耗特性试验研究

对采用旁通阀定压差控制的某办公楼变流量空调冷水泵功耗进行了研究。首先建立了一次泵的功耗模型,计算了旁通阀压差设定值对变速冷水泵瞬时功耗和全年功耗的影响,并与实验数据进行了对比。结果表明,旁通阀的定压差平衡状态存在一个上限流量,其值随压差设定值单调增加,同时其工作压力可划分3个特性区:欠压区、定压区和超压区;旁通阀的压差设定值对变速冷水泵的运行有显著影响,当旁通阀压差设定值取最远端用户的供回水压差时,变速冷水泵的功耗最小。

二级可调增压器旁通阀与喷油参数调节规律的仿真分析

利用Wave仿真软件建立了某二级可调增压V型8缸电控单体泵柴油机的仿真分析模型,应用台架试验数据对模型进行了标定,以最佳燃油经济性为目标,计算了外特性条件下排气旁通阀开度与喷油提前角对柴油机性能的影响规律,得到两者的优化匹配规律。计算结果表明:旁通阀阀门开度及喷油参数直接影响二级可调高增压柴油机系统的燃烧和换气过程;高转速高负荷工况时需要打开排气旁通阀,并适当增加喷油提前角以降低过高的排气背压,减少泵气损失,且转速越高放气阀开度越大、喷油提前角越大;中低转速高负荷工况时,排气背压低于进气压力,泵气损失功小,不需要打开排气旁通阀,并且应适当减小喷油提前角。

多次激活井下旁通阀结构设计

多次激活井下旁通阀是为了解决随钻堵漏、随钻大排量洗井和卡钻等问题而设计的一种石油钻井工具,该阀可实现外循环,使用方便,安全可靠。国外公司已有成熟的商业应用,国内目前对此研究较少,未见相关报道。文章设计了一种多次激活井下旁通阀,详细阐述了多次激活井下旁通阀工作原理,主要通过投球憋压的方式实现旁通的开关。由于阀本体需要开孔且受到拉伸、扭转、内压等复杂载荷,并运用有限元分析软件ANSYS workbench模拟多次激活井下旁通阀在井下实际工况下,对所设计的井下旁通阀结构进行了结构强度分析,结果表明该结构强度上满足设计要求。

旁通阀开度对增压中冷CNG发动机性能影响的研究

采用定油量、定转速、定点火提前角、只改变旁通阀开度的试验方法,研究了不同混合气浓度下旁通阀开度对增压中冷CNG发动机性能的影响。试验结果表明,随着旁通阀开度的增加,排气压力在旁通阀小开度时明显降低,之后下降缓慢。当排气压力减小时,活塞推动气体排出燃烧室的负功减少,扭矩有所提升,燃气消耗率下降,经济性变好,燃气消耗率可降低5%左右。

涡轮增压汽油机废气旁通阀瞬态控制研究

在不同瞬态工况下使用不同的废气旁通阀PID目标控制策略,建立涡轮增压汽油机瞬态计算模型.对发动机定转矩加减速工况下的瞬态响应进行模拟计算,并与原机响应特性做对比分析.结果表明,在定转矩加速工况下,以适当增大的各固定转速下增压压力作为瞬态控制目标值,可以显著改善发动机的瞬态响应.在发动机定转矩减速工况下,采用前期适当延长废气旁通阀全开的时间,待转速下降到1.25倍目标转速后,控制目标切换到增压压力的控制策略能够缩短发动机的响应时间.与此同时,采用废气旁通阀瞬态控制方法,不仅能够提升涡轮增压汽油机瞬态响应性能,而且可以防止瞬态工况下增压器超速和喘振.

二级增压柴油机旁通阀调节特性

在一台搭载可调二级增压系统的重型柴油机上,研究了增压器不同旁通阀开度对燃油消耗率及排放特性的影响规律。结果表明:低转速工况下打开增压器旁通阀有助于降低NOx排放,但在中大负荷工况下会导致燃油经济性恶化;在中高转速、小负荷工况下增大旁通阀开度有助于减小泵气损失,燃油消耗率最大降幅可达7.6%,在中大负荷工况下受泵气损失与指示热效率相互作用的影响,打开旁通阀可以在不恶化燃油经济性的前提下降低NOx排放。在不同转速、小负荷工况下大开度开启旁通阀,中高负荷工况下关闭或小开度开启旁通阀,可以在不明显恶化NOx排放的同时实现最优燃油经济性,烟度排放均低于4%;最优控制策略下,与原单级增压发动机样机相比,二级增压柴油机在低转速工况下更具燃油经济性优势。

内检测器调速旁通阀流场特性仿真

旁通阀是内检测器实现速度控制的关键部件,其直接决定内检测器的运行安全及检测精度。为实现旁通阀结构最优化,进而制定合理的速度调节策略,通过数值模拟的方法研究了流体介质通过不同结构旁通阀时所具有的流场特性。仿真结果表明:当流体介质通过厚孔式旁通阀时,旁通孔前后压差、压力损失系数与泄流面积均成反比,且与理论计算值趋势一致且误差逐渐递减;当流体介质通过厚孔圆盘式旁通阀时,旁通孔前后压差与泄流面积成反比,而压力损失系数与泄流面积成正比;当流体介质通过转动式旁通阀时,旁通泄流尺寸越大,前后压差和压力损失系数均减小,与厚孔式旁通阀规律一致。可见,旁通阀前后压差与泄流面积呈绝对反比关系,而压力损失系数不仅受泄流面积影响,还与旁通阀自身结构有关。

废气旁通阀开度对增压直喷汽油机部分负荷性能的影响

汽油机节气门产生的节流损失对增压发动机泵气损失的影响相当严重,尤其是在中小负荷时,针对这一问题采用试验的方法研究了中小负荷下旁通阀开度对增压直喷汽油机性能的影响。研究结果表明,在节气门开度较小的小负荷工况下,涡轮增压器不宜工作,否则排气背压过大,对发动机非常不利;而废气旁通阀全开可以减小排气背压,能使发动机的动力性和经济性提高3%左右。对废气旁通阀的合理控制可以实现发动机在自然吸气和涡轮增压两种模式之间的转换。

涡轮端旁通阀开度对增压柴油机排放和热效率的影响

以WP12重型柴油机为研究对象,通过涡端旁通阀调整两级增压系统的能量分配比例,进而影响工况的当量比,协调排放量与热效率之间的矛盾。实验结果表明:随着涡轮端旁通阀开度的增加,高压级涡轮膨胀比和高压级压气机增压比均减小,进气流量减少;在低转速工况下,进气量的减小导致碳烟排放恶化,有用功明显减小,而换气负功变化微弱,热效率下降;在中高转速工况下,当涡轮端旁通阀开启8%时,排放基本不恶化,换气负功大幅减少是促使柴油机有效热效率提高的主要原因。

矩形节流阀片可调油气弹簧旁通阀流量设计研究

给出了油气弹簧结构原理图,通过油气弹簧活塞与活塞杆的受力分析,对油气弹簧的承压面进行了研究,可知油气弹簧的阻尼力与油气弹簧活塞和油气弹簧缸筒内径之间的环形面积有关,对矩形节流阀片建立了力学模型,对矩形节流阀片的弯曲变形进行了分析,并在此基础上对油气弹簧的开阀速度、开阀压力以及油气弹簧流量进行了探讨,根据旁通阀打开所设计油气弹簧阻尼比,对旁通阀打开后可调油气弹簧的最大开阀速度和开阀压力进行了分析,对旁通阀的流量进行了研究和分析,最后对可控油气弹簧进行了阻力特性试验。可知,旁通阀最大流量设计方法正确的,利用控制电流可以实现对可调油气弹簧阻尼特性的控制。

等壁厚螺杆钻具旁通阀水力循环试验与CFD分析

针对钻井过程中循环钻井液流量控制不准确,造成螺杆钻具旁通阀总成无法开启闭合,阀心密封件失效刺漏等问题,通过Ф244 mm等壁厚螺杆钻具旁通阀理论计算和循环试验,验证旁通阀工作可靠性。测得Ф244 mm等壁厚螺杆钻具旁通阀关闭流量和开启流量;测得不同流量下旁通阀压降,确定阀心实际流量系数。分析结果表明,Ф244 mm等壁厚螺杆钻具旁通阀在不同流量下产生的压差与循环试验获得压差十分接近,并且旁通阀在一定流量下均能实现阀心顺利打开和关闭。当流量由大变小时,阀心打开流量为20.20-14.60 L/s,当流量由小变大时,阀心关闭流量为22.51-26.38 L/s,旁通阀实际流量系数为1.138-1.395。研究结果对于起下钻时旁通阀循环流量控制具有指导作用。