發(fā)布時(shí)間：2017-05-20 01:03

  本文關(guān)鍵詞：船舶柴油機(jī)渦輪增壓器配合及計(jì)算機(jī)仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真已成為分析渦輪增壓柴油機(jī)運(yùn)行性能的有力工具。渦輪增壓柴油機(jī)是一種典型的多系統(tǒng)、多層次的復(fù)雜動(dòng)力裝置,在柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行中影響柴油機(jī)增壓系統(tǒng)正常運(yùn)行的因素很多,許多因素又是相互牽連、相互影響的。本文是選用船舶柴油機(jī)8L23/30作為仿真對(duì)象,對(duì)渦輪增壓四沖程主柴油機(jī)熱力過(guò)程進(jìn)行大量模擬計(jì)算,來(lái)探索其增壓系統(tǒng)的運(yùn)行性能。 首先,本文闡述了壓氣機(jī)與渦輪機(jī)的基本特性,并且介紹了網(wǎng)格法和分析計(jì)算法對(duì)壓氣機(jī)和渦輪機(jī)的特性曲線的數(shù)值表示,然后對(duì)渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模。 其次,基于AVL BOOST,把8L23/30渦輪增壓中冷柴油機(jī)劃分為柴油機(jī)氣缸、柴油機(jī)進(jìn)氣管、排氣管、廢氣渦輪增壓器、空氣中間冷卻器等五個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng),結(jié)合四沖程主柴油機(jī)的實(shí)際工作過(guò)程,對(duì)其數(shù)學(xué)模型(包括:燃燒模型、進(jìn)排氣模型、排氣管模型、廢氣渦輪增壓器模型、中冷器模型等)采用理想的模擬算法,反復(fù)調(diào)試后得到合理正確的整機(jī)仿真模型。 最后,應(yīng)用整機(jī)仿真模型,對(duì)影響渦輪增壓柴油機(jī)增壓系統(tǒng)正常運(yùn)行的部分故障(包括:空冷器空氣側(cè)臟污、空冷器冷卻能力下降、渦輪增壓器效率下降、噴油系統(tǒng)故障導(dǎo)致排氣溫度升高、進(jìn)氣閥堵塞、排氣閥堵塞、渦輪排氣受阻、海域溫度的變化影響)進(jìn)行大量模擬計(jì)算,對(duì)反映四沖程主柴油機(jī)性能的主要參數(shù)(燃油消耗率、氣缸排氣溫度、有效功率、平均有效壓力、最大爆發(fā)壓力等)進(jìn)行了計(jì)算分析,找出影響主柴油機(jī)性能主要參數(shù)的變化規(guī)律,能夠較好的識(shí)別渦輪增壓系統(tǒng)故障模式及嚴(yán)重程度,以便能夠更好的維護(hù)管理柴油機(jī)和優(yōu)化柴油機(jī)的性能。
【關(guān)鍵詞】：船舶柴油機(jī) 仿真 故障模擬 AVL BOOST
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U664.121
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 引言13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-22
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外建模與仿真的動(dòng)態(tài)15-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外柴油機(jī)工作過(guò)程模擬計(jì)算的現(xiàn)狀與發(fā)展16-22
• 1.3 本文的主要工作22-23
• 第2章 渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配計(jì)算23-39
• 2.1 壓氣機(jī)的穩(wěn)流特性23-27
• 2.1.1 壓氣機(jī)的主要參數(shù)23-25
• 2.1.2 壓氣機(jī)消耗的功率25
• 2.1.3 壓氣機(jī)出口的空氣溫度25
• 2.1.4 壓氣機(jī)的穩(wěn)流特性25-27
• 2.2 壓氣機(jī)特性曲線的數(shù)值表示27-30
• 2.2.1 網(wǎng)格法27-28
• 2.2.2 分析計(jì)算法28-30
• 2.3 渦輪的穩(wěn)流特性30-33
• 2.3.1 渦輪的主要工作參數(shù)30-31
• 2.3.2 渦輪的特性曲線31-33
• 2.4 渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配模型33-39
• 第3章 8L23/30柴油機(jī)一維數(shù)值模擬39-67
• 3.1 AVL BOOST軟件簡(jiǎn)介40-41
• 3.2 整機(jī)工作過(guò)程模擬的計(jì)算模型41-60
• 3.2.1 缸內(nèi)模型41-42
• 3.2.2 燃燒模型42-47
• 3.2.3 換氣過(guò)程及基本方程式47-48
• 3.2.4 進(jìn)出口的質(zhì)量流量48-49
• 3.2.5 掃氣模型49-50
• 3.2.6 活塞的運(yùn)動(dòng)50
• 3.2.7 傳熱模型50-52
• 3.2.8 進(jìn)排氣口的熱傳導(dǎo)模型52-53
• 3.2.9 充氣室模型53-54
• 3.2.10 連接模型54-55
• 3.2.11 渦輪增壓器模型55-56
• 3.2.12 空冷器的計(jì)算56-57
• 3.2.13 管道模型57-58
• 3.2.14 平均機(jī)械損失壓力58-60
• 3.2.15 其他60
• 3.3 8L23/30柴油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)60-62
• 3.4 建立整機(jī)模型62-63
• 3.5 輸入?yún)?shù)63
• 3.6 模擬計(jì)算結(jié)果及分析63-67
• 第4章 8L23/30柴油機(jī)故障模擬67-86
• 4.1 故障模擬的原理67-68
• 4.2 空冷器空氣側(cè)臟污68-69
• 4.3 空冷器冷卻能力下降69-70
• 4.4 渦輪增壓器效率下降70-73
• 4.5 噴油系統(tǒng)故障導(dǎo)致排氣溫度升高73-75
• 4.6 進(jìn)氣閥堵塞75-77
• 4.7 排氣閥堵塞77-79
• 4.8 渦輪排氣阻力的影響79-82
• 4.9 海域溫度的影響82-84
• 4.10 本章小結(jié)84-86
• 第5章 結(jié)論和展望86-88
• 5.1 全文總結(jié)86
• 5.2 下一步的工作和展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文92

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