本文關鍵詞：16RK270型柴油機燃油噴射系統(tǒng)仿真分析

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【摘要】：柴油機在船用發(fā)動機中所占的比例是不容小覷的,近些年來船用柴油機技術突飛猛進,但是我國的技術還是存在一定弱點的。.于是我們對大連機車廠引進的中速16RK270柴油機進行一下系統(tǒng)研究。 本文首先使用GT-FUEL搭建整機模型,在GT-POWER軟件平臺搭建單缸機模型。在實驗結果與仿真結果對比驗證模型的可信度之后,用整機模型用來對燃油流動特性進行分析,得到噴油壓力、針閥升程、燃油質(zhì)量、和燃油質(zhì)量流速等,用單缸機模型用來對噴射系統(tǒng)的動力性方面進行模擬計算,得到示工圖、缸內(nèi)碳煙排放和NOx排放曲線等。 隨后,本文為了分析噴射系統(tǒng)關鍵參數(shù)對系統(tǒng)的噴油特性的影響情況,在其他基本參數(shù)都固定的情況下,改變所想研究的參數(shù)的大小來對其影響力進行評估。本文分別分析了噴油泵柱塞直徑的影響,高壓油管的長度和內(nèi)徑變化對系統(tǒng)地改變。由于噴射系統(tǒng)的結構復雜,利用這種方法可以讓我們清晰地了解各個參數(shù)對于系統(tǒng)地影響狀況。從而使得我們在以后對柴油機的優(yōu)化過程中,對于參數(shù)的設置有清晰的思路。節(jié)省大量的工作時間。 最后運用GT-POWER里的DOE優(yōu)化計算,我們設定了供油提前角和壓縮比兩個變量,運用GT-POWER里的DOE優(yōu)化計算,對比碳煙和NOx排放得出了兩個變量的較好的變化范圍。然后我從上述范圍中取得5組工況。五種工況分別進行計算,對比結果得出排放較佳的壓縮比和供油提前角。
【關鍵詞】：船用柴油機 燃油噴射系統(tǒng) 仿真分析 優(yōu)化計算
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U664.121
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 緒論9-20
• 1.1 柴油機在船舶動力裝置中的地位9
• 1.2 我國船用柴油機發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 柴油機主要排放污染物10-16
• 1.3.1 氮氧化物(NOx)11-13
• 1.3.2 碳煙顆粒(Soot)13-16
• 1.4 船用柴油機排放的現(xiàn)狀和限制法規(guī)16-17
• 1.5 計算機仿真技術在內(nèi)燃機研發(fā)中的應用17-20
• 1.5.1 計算機仿真技術17
• 1.5.2 柴油機數(shù)值模擬理論17-18
• 1.5.3 內(nèi)燃機數(shù)值模擬18-20
• 第二章 燃油噴射系統(tǒng)的基本數(shù)學模型分析20-40
• 2.1 計算方法的理論基礎20-23
• 2.2 噴油泵內(nèi)的計算方程23-25
• 2.3 噴嘴內(nèi)的計算方程25-27
• 2.4 長針閥噴嘴中流動的計算27-29
• 2.5 初始條件29-30
• 2.6 計算油管內(nèi)方程所用的差分方法30-36
• 2.7 油泵及噴嘴內(nèi)方程的隱式差分格式36-39
• 本章小結39-40
• 第三章 16RK270柴油機燃油噴射系統(tǒng)介紹及仿真模型建立40-57
• 3.1 一般柴油機燃油噴射系統(tǒng)41-42
• 3.2 16RK270型柴油機結構和技術參數(shù)42-43
• 3.3 16RK270型柴油機燃油系統(tǒng)43-47
• 3.3.1 噴油器43-45
• 3.3.2 噴油泵45-47
• 3.4 整機仿真模型建立過程47-53
• 3.4.1 噴油器模塊參數(shù)設置48-50
• 3.4.2 噴油泵及其他模塊的參數(shù)設置50-51
• 3.4.3 運行條件及工況的設置51-53
• 3.5 單缸系統(tǒng)模型53-56
• 本章小結56-57
• 第四章 燃油噴射系統(tǒng)模擬仿真57-76
• 4.1 整機模型仿真57-61
• 4.1.1 模型驗證57-58
• 4.1.2 模型仿真結果分析58-61
• 4.2 單缸機模型的仿真結果分析61-63
• 4.3 燃油噴射系統(tǒng)參數(shù)對性能的影響63-68
• 4.3.1 柱塞直徑63-65
• 4.3.2 高壓油管長度65-67
• 4.3.3 高壓油管內(nèi)徑67-68
• 4.4 DOE計算結果68-75
• 4.4.1 DOE優(yōu)化函數(shù)的定義68-69
• 4.4.2 以NOx排放最低為目標值時的計算結果69-70
• 4.4.3 以碳煙排放最小為目標值時的計算結果70-72
• 4.4.4 優(yōu)化計算72-75
• 本章小結75-76
• 全文總結及工作展望76-77
• 研究工作總結76
• 研究工作展望76-77
• 參考文獻77-79
• 致謝79

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本文編號：687185