Research on H_2 speed governor for diesel engine of marine power station

The frequency stability of a marine power system is determined by the dynamic characteristic of the diesel engine speed regulation system in a marine power station. In order to reduce the effect of load disturbances and improve the dynamic precision of a diesel engine speed governor, a controller was designed for a diesel engine speed regulation system using H2 control theory. This transforms the specifications of the system into a standard H2 control problem. Firstly, the mathematical model of a diesel engine speed regulation system using an H2 speed governor is presented. To counter external disturbances and model uncertainty, the design of an H2 speed governor rests on the problem of mixed sensitivity. Computer simulation verified that the H2 speed governor improves the dynamic precision of a system and the ability to adapt to load disturbances, thus enhancing the frequency stability of marine power systems.

Overview of Past, Present and Future Marine Power Plants

在在有限的油和煤气的供应上克服可预见的精力危机 predicated 的努力，保留；面对世界的经济变化，并且当然石块燃料的环境副作用，对为世界提供持续、安全、经济的供应的精力来源的迫切需要是必要的。当前的石块燃料精力系统必须被改进为世界保证更好、更干净的交通未来。尽管海洋的交通部门仅仅消费 5% 全球石油生产；它为 15% 世界负责没有 x 并且那么 x 排出物。这些数字一定是驱动世界范围的科学研究为一个很旧的精力问题开发新答案的引擎。在这篇论文，海洋的发电厂的最有效的类型被讨论。每种类型的发展的历史首先被介绍，技术方面第二被讨论。另外，发电厂的一种新类型在海洋的部门使用了的燃料房间被通报给海洋的发电厂开发的过去，礼品和未来的完全的概述。关于有害排出物基于增加的世界范围的担心，许多研究人员把答案介绍给这个问题，包括新更干净的燃料的采纳。这篇论文用一样的趋势并且由为海洋的内燃机，煤气的汽轮机，和燃料房间作为燃料实现氢被指导。

回收船舶柴油机余热的双回路有机朗肯循环系统性能分析

为了降低船舶二氧化碳排放,利用双回路有机朗肯循环(DORC)系统对船舶柴油机的排烟和缸套冷却水余热进行回收发电。通过夹点温差法构建热力学模型,高温回路用于回收排烟热量,低温回路用于回收缸套冷却水热量和高温回路冷凝热。分析9对工质组合时DORC系统的冷凝器热力学参数对系统性能的影响,结果表明:随着高温回路的冷凝温度和冷凝热负荷的增高,低温回路蒸发压力和净输出功呈现升高趋势,在高温回路冷凝热负荷为715.2 kW~1 241.2 kW时,系统总净输出功呈现先升高后降低的趋势。当高温回路采用环乙烷,低温回路采用一氯三氟丙烯(反式)为工质时,系统总净输出功可达到410.6 kW。

大功率船用柴油机空气电机启动过程瞬态特性仿真

为提升大功率船用柴油机启动性能,采用GT-power软件建立船用柴油机稳态模型,增加空气电机启动系统模块,构建柴油机启动过程瞬态模型。基于仿真结果,分析环境排气背压、润滑油温度和压缩空气系统参数等对柴油机启动性能的影响规律。仿真结果可为基于空气电机启动的大功率船用柴油机的系统参数设计和性能评估提供依据。

船舶电站发电原动机技术特点分析及选型研究

该文概要介绍船舶电站及其对发电用原动机的技术要求,相应阐述汽轮机、柴油机及燃气轮机等几类热力发动机的技术特点,重点对几类发动机的技术特点进行对比,并对其在船舶电站发电原动机领域的应用前景及选型进行分析。柴油机工作效率高,无需锅炉和冷凝器等设备,在船舶电站领域有着广泛的应用。无论哪一种船舶,应急发电机组都用柴油机作为原动机。汽轮发电机组运转稳定且功率较高,但由于辅助设备较多,致使工作可靠性较低,因此,为实现快速备航和提高生命力,也需要安装柴油发电机组作为备用机组。燃气轮机具备尺寸小、重量轻的优势,由于技术和经济性等原因,目前除少量军用舰船外,少有民用船舶采用燃气轮发电机组,但考虑到其技术优势,仍有一定的发展前景。

掺烧二代生物柴油对船用柴油机性能的影响研究

基于TBD234V6型船用增压柴油机,运用GT-Power软件建立其仿真模型,设立推进特性25%、50%、75%、100%负荷率4个工况点,在各工况下对纯柴油和10%、20%、30%、40%共5组二代生物柴油掺混比进行仿真模拟研究,探究不同掺混比例二代生物柴油对船用柴油机性能的影响.研究显示随着二代生物柴油掺混比的升高,柴油机的动力性和经济性得到提升,排放性能中的NO_(x)排放下降.该仿真研究可以为之后二代生物柴油在船用发动机上的实际测试提供一定参考.

基于GT-POWER的双燃料发动机性能仿真研究

文章介绍了基于GT-POWER仿真环境,构建6135船用4冲程柴油-生物柴油混合燃料发动机模型,通过将仿真结果与实测数据进行对比,验证了所搭建的模型的准确性和可靠性。分析不同替代率下发动机的动力性和排放特性。结果表明:燃用生物柴油较纯柴油时的功率有所降低,比油耗升高;相同转速下,随着替代率增加,碳烟排放降低。

某船用柴油机增压器涡轮叶片断裂故障分析

针对某船舶电站用柴油机增压器涡轮叶片断裂导致柴油发电机组无法正常运行的故障,开展增压器涡轮叶片断裂故障原因分析。对可能导致涡轮叶片断裂的各种因素进行分析排查,结果表明:涡轮浇铸温度趋近于上限,导致晶粒偏大,使涡轮叶片抗疲劳能力下降;增压器运行过程中,涡轮叶片受长期交变应力作用,粗大结晶区萌生裂纹,裂纹以疲劳方式扩展,最终导致涡轮叶片断裂。根据分析结果可知,减小涡轮浇铸温度控制范围,避免浇铸温度趋近上、下限值,按照改进浇铸温度后生产的涡轮增压器经过3 000 h的验证,未发生涡轮叶片裂纹、断裂故障。对柴油机零部件国产化过程中关键工艺参数确定需注意的问题具有借鉴意义。

船舶柴油机曲轴的模态分析

通过建立船舶柴油机曲轴的三维几何模型,结合ANSYS软件对曲轴的细节特征和约束进行简化.采用Lanczos法进行自由模态分析,获得曲轴前5阶固有频率和振型向量,并求得曲轴振动中的危险区域.

大功率船用柴油机主轴承典型工况润滑性能分析

以9G32型大功率船用柴油机主轴承为研究对象,分别对比分析了全负荷不同转速工况下和相同转速不同负荷率工况下的各主轴承负荷、最小油膜厚度、最大油膜压力,然后选择了其中的典型工况针对润滑性能最为恶劣的第7主轴承,对轴承负荷及润滑性能进行了详细分析。分析结果表明:在最低转速和全负荷工况下,在曲柄转角的一个特定范围内,受载最大的第7主轴承的最小油膜厚度会小于许用值;同时,大功率低中速船用柴油机主轴承在低间隙、薄油膜的恶劣工况下的时间远远大于普通的高速柴油机,这些因素是使大功率低中速柴油机主轴承易发生疲劳失效和使用寿命变短的主要原因。

SK-01型船用柴油机轴功率遥测系统

SK-01型船用柴油机轴功率遥测系统采用TT10K扭矩遥测系统、J12-D4NK磁阻传感器和NI USB-6009数据采集卡,开发了基于LabVIEW的轴功率测量软件,应用应变式测量法实现了船用柴油机轴功率的精确测量,实现了数据的实时显示、存储、调用和分析处理。成功地用于实船测量数据,测量结果表明,系统具有较高的准确性和可靠性。

船舶柴油机动力平衡性监测系统开发

介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的船舶柴油机动力平衡性在线监测诊断系统的研究与应用。该系统以实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)为软件开发平台,以NI FPGA数据采集卡为核心硬件,通过对船舶柴油机瞬时转速信号进行合适的信号处理,可实现多台船舶柴油机动力平衡性在线监测与诊断、数据管理及报表输出等功能。实船测试表明,该系统的实时性和测量精度能满足工程环境条件的要求。

基于仿真的全柴联合动力装置特殊工作制联控曲线研究

针对全柴联合动力装置单轴工作制和三机工作制相应的联控曲线以保证推进性能综合最优的需求,运用计算机仿真方法对某全柴联合动力装置的单轴工作制和三机工作制的联控曲线进行研究。首先,建立推进系统各部件的数学模型并将它们集成为整个推进系统的数学模型。基于这些数学模型和仿真计算,运用"船—机—桨"匹配原理提出特殊工作制联控曲线的一般设计原则,经实船使用,证明所设计的联控曲线能有效实现原设计目的。

SS1 H-70F型海洋钻机柴油发电机组控制系统研究

介绍了SS1H 70F型海洋钻机柴油发电机组控制系统的设计过程 ,提出了设计选型的原则 ,并对发电系统母线设计和保护进行了计算 ,应用自行研究的DYT 3型电压调节器成功地解决了 2种不同规格、不同容量、不同转速、不同电子调速器的发电机组并网问题 ,并网运行指标好 。

基于正交设计的船用柴油机燃烧系统参数匹配及优化

为研究柴油机燃烧系统参数匹配对柴油机动力和排放性能的影响,首先分别利用AVL_BOOST和AVL_FIRE仿真软件建立4190ZLC-2型船用柴油机整机模型和缸内燃烧高压循环模型,然后基于已建模型应用正交试验设计方法安排柴油机进气系统、喷油系统和燃烧室结构尺寸参数匹配仿真计算。研究结果表明,通过极差分析可以得出燃烧系统参数对4190ZLC-2型柴油机性能的影响主次顺序。以柴油机指示功率为评价指标时,参数组合0.26 mm-28°CA-160°-0.9-145 mm-2.6 mm-22 mm(喷孔直径-喷油提前角-油束夹角-涡流比-喉口直径-凸台高度-凹坑半径)对应的指示功率为63.40 k W,比原机仿真值高15%;以NOX排放为评价指标时,参数组合0.30 mm-24°CA-140°-0.4-135 mm-6.6 mm-14 mm(喷孔直径-喷油提前角-油束夹角-涡流比-喉口直径-凸台高度-凹坑半径)对应的NOX排放质量分数为0.015 7%,比原机仿真值低30.2%。

船用发电柴油机排气阀三维稳态温度场分析

分析某船用发电柴油机排气阀的工作环境及失效机理,建立柴油机排气阀的传热边界条件,结合ANSYS有限元分析软件,得出了排气门工作时的稳态温度场分布,为相关故障诊断提供参考依据。

基于盲分离的船舶电站柴油机故障诊断研究

从发电机瞬时转速机理,通过气缸力、往复惯性力、离心惯性力、机械损失等方面建立柴油机瞬时转速诊断模型,利用容积法模型进行柴油机气缸力的建模.运用均值处理、白化过程等盲分离预处理方法和盲分离算法对船舶电站柴油机瞬时转速数据进行分析处理,模拟显示可以准确分离出柴油机瞬时转速信息.利用这些瞬时转速模型可以方便分析柴油机的工作状态,进行故障诊断.

船舶电站系统建模与仿真

为了实现船舶电站的运行分析和故障仿真,建立柴油机、船用发电机和负载的数学模型,并在此基础上运用MATLAB/Simulink技术完成船舶电站仿真系统。仿真结果表明,发电机输出信号稳定,能够满足船舶电站动、静态运行分析的需要。该系统能够实现船舶电站自动控制的仿真运行,对船舶自动化电站的运行分析具有重要的理论价值和实用意义。

我国船舶大功率柴油机现状与发展趋势

分析对比了国内外船舶大功率柴油机的现状、技术发展趋势及存在的差距,提出了我国发展船舶大功率柴油机的思路和建议。

船用柴油机电控共轨新技术的特点

主要阐述了电控共轨柴油机的工作过程和特点,着重分析和比较了两大主流机型(Sulzer RT-flex和MAN-B&W ME/ME-C).通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较,介绍了电控柴油机的优点,并探讨船用柴油机电子喷射燃油系统的运行管理措施,指出电控共轨燃油喷射系统NOx排放可完全符合MARPOL73/78国际防污公约的最新要求,并且能进一步改善船舶柴油机的经济性、可靠性,是船用柴油机的发展方向.