基于故障分析的船用柴油机工作性能节油仿真研究
发布时间：2021-11-20 21:48
本文研究对象是湛港消拖601的主机,利用AVL BOOST软件,建立了新泄6MG（L）26HLX型四冲程船用中速柴油机工作过程一维仿真的数学模型,模拟喷油提前角改变和增压器效率变化对柴油机工作性能的影响。结果表明:通过对实验测量柴油机性能参数数据与模拟计算结果进行比对,模拟仿真计算的结果是可靠的,当喷油提前角和增压器效率偏离额定值时,柴油机的油耗率会有明显的下降。
【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(15)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
BOOST 仿真模型建立流程图
InternalCombustionEngine&Parts图26MG（L）26HLX柴油机的整机模型为进一步验证模型的准确性，采用不同工作负荷下，柴油机的有效燃油消耗率进行对比。柴油机每循环燃油消耗量可由下式得到[5]：（12）式中：ge为有效燃油消耗率（kg/kW·h）；Ne为有效效率（kW）；i为气缸数量；ξ为每转的工作行程数量；两台主机，每台主机功率为2206kW，主机转速800r/min；图4给出了有效燃油消耗率实验值与仿真值的对比，可以看出，随着柴油机负荷的增加仿真值与实测值先增大后减小，最后差值趋于不变，相同负荷条件下，最大误差在5%以内。这进一步说明使用该模型对柴油机进行仿真计算结果是可信的。3.2喷油提前角对柴油机性能的影响船用柴油机采用压缩发火，点燃喷入气缸中的燃油，燃油在气缸中的燃烧分为滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期四个过程。一般希望燃油能够在速燃期完全燃烧，后燃期越短越好。燃油喷入气缸到开始燃烧的时间间隔定义为滞燃期，滞燃期的长短直接影响到柴油机的做功能力和后燃期的长短。滞燃期是由喷油提前角决定的，喷油提前角过小，后燃严重，喷油提前角过大，燃烧粗暴，因此，只有供图4不同负荷下数值模拟与实验测得的燃油消耗率对比图3（a）活塞运动模型（b）运动规律曲线·13·
InternalCombustionEngine&Parts图26MG（L）26HLX柴油机的整机模型为进一步验证模型的准确性，采用不同工作负荷下，柴油机的有效燃油消耗率进行对比。柴油机每循环燃油消耗量可由下式得到[5]：（12）式中：ge为有效燃油消耗率（kg/kW·h）；Ne为有效效率（kW）；i为气缸数量；ξ为每转的工作行程数量；两台主机，每台主机功率为2206kW，主机转速800r/min；图4给出了有效燃油消耗率实验值与仿真值的对比，可以看出，随着柴油机负荷的增加仿真值与实测值先增大后减小，最后差值趋于不变，相同负荷条件下，最大误差在5%以内。这进一步说明使用该模型对柴油机进行仿真计算结果是可信的。3.2喷油提前角对柴油机性能的影响船用柴油机采用压缩发火，点燃喷入气缸中的燃油，燃油在气缸中的燃烧分为滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期四个过程。一般希望燃油能够在速燃期完全燃烧，后燃期越短越好。燃油喷入气缸到开始燃烧的时间间隔定义为滞燃期，滞燃期的长短直接影响到柴油机的做功能力和后燃期的长短。滞燃期是由喷油提前角决定的，喷油提前角过小，后燃严重，喷油提前角过大，燃烧粗暴，因此，只有供图4不同负荷下数值模拟与实验测得的燃油消耗率对比图3（a）活塞运动模型（b）运动规律曲线·13·
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速二冲程柴油机活塞振荡冷却数值模拟分析[J]. 吕行,冯立岩,刘超. 船舶工程. 2019(S1)
[2]船舶智能柴油机主机遥控系统建模与仿真[J]. 熊正华,凤勇,向波. 中国修船. 2018(06)
[3]预喷和后喷对柴油机排放特性的仿真分析[J]. 王峰,郑朝蕾,肖俊峰. 计算机仿真. 2018(08)
[4]船用中速柴油机热工故障仿真方法研究[J]. 袁对,王业秋,唐新飞,杨安声. 中国修船. 2018(04)
[5]船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究[J]. 黄加亮,乔英志,王丹,杨国豪. 中国航海. 2012(04)
本文编号：3508149
【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(15)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
BOOST 仿真模型建立流程图
InternalCombustionEngine&Parts图26MG（L）26HLX柴油机的整机模型为进一步验证模型的准确性，采用不同工作负荷下，柴油机的有效燃油消耗率进行对比。柴油机每循环燃油消耗量可由下式得到[5]：（12）式中：ge为有效燃油消耗率（kg/kW·h）；Ne为有效效率（kW）；i为气缸数量；ξ为每转的工作行程数量；两台主机，每台主机功率为2206kW，主机转速800r/min；图4给出了有效燃油消耗率实验值与仿真值的对比，可以看出，随着柴油机负荷的增加仿真值与实测值先增大后减小，最后差值趋于不变，相同负荷条件下，最大误差在5%以内。这进一步说明使用该模型对柴油机进行仿真计算结果是可信的。3.2喷油提前角对柴油机性能的影响船用柴油机采用压缩发火，点燃喷入气缸中的燃油，燃油在气缸中的燃烧分为滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期四个过程。一般希望燃油能够在速燃期完全燃烧，后燃期越短越好。燃油喷入气缸到开始燃烧的时间间隔定义为滞燃期，滞燃期的长短直接影响到柴油机的做功能力和后燃期的长短。滞燃期是由喷油提前角决定的，喷油提前角过小，后燃严重，喷油提前角过大，燃烧粗暴，因此，只有供图4不同负荷下数值模拟与实验测得的燃油消耗率对比图3（a）活塞运动模型（b）运动规律曲线·13·
InternalCombustionEngine&Parts图26MG（L）26HLX柴油机的整机模型为进一步验证模型的准确性，采用不同工作负荷下，柴油机的有效燃油消耗率进行对比。柴油机每循环燃油消耗量可由下式得到[5]：（12）式中：ge为有效燃油消耗率（kg/kW·h）；Ne为有效效率（kW）；i为气缸数量；ξ为每转的工作行程数量；两台主机，每台主机功率为2206kW，主机转速800r/min；图4给出了有效燃油消耗率实验值与仿真值的对比，可以看出，随着柴油机负荷的增加仿真值与实测值先增大后减小，最后差值趋于不变，相同负荷条件下，最大误差在5%以内。这进一步说明使用该模型对柴油机进行仿真计算结果是可信的。3.2喷油提前角对柴油机性能的影响船用柴油机采用压缩发火，点燃喷入气缸中的燃油，燃油在气缸中的燃烧分为滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期四个过程。一般希望燃油能够在速燃期完全燃烧，后燃期越短越好。燃油喷入气缸到开始燃烧的时间间隔定义为滞燃期，滞燃期的长短直接影响到柴油机的做功能力和后燃期的长短。滞燃期是由喷油提前角决定的，喷油提前角过小，后燃严重，喷油提前角过大，燃烧粗暴，因此，只有供图4不同负荷下数值模拟与实验测得的燃油消耗率对比图3（a）活塞运动模型（b）运动规律曲线·13·
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速二冲程柴油机活塞振荡冷却数值模拟分析[J]. 吕行,冯立岩,刘超. 船舶工程. 2019(S1)
[2]船舶智能柴油机主机遥控系统建模与仿真[J]. 熊正华,凤勇,向波. 中国修船. 2018(06)
[3]预喷和后喷对柴油机排放特性的仿真分析[J]. 王峰,郑朝蕾,肖俊峰. 计算机仿真. 2018(08)
[4]船用中速柴油机热工故障仿真方法研究[J]. 袁对,王业秋,唐新飞,杨安声. 中国修船. 2018(04)
[5]船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究[J]. 黄加亮,乔英志,王丹,杨国豪. 中国航海. 2012(04)
本文编号：3508149
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