本文關(guān)鍵詞：16RK270型柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)仿真分析

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【摘要】：柴油機(jī)在船用發(fā)動(dòng)機(jī)中所占的比例是不容小覷的,近些年來(lái)船用柴油機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn),但是我國(guó)的技術(shù)還是存在一定弱點(diǎn)的。.于是我們對(duì)大連機(jī)車(chē)廠引進(jìn)的中速16RK270柴油機(jī)進(jìn)行一下系統(tǒng)研究。 本文首先使用GT-FUEL搭建整機(jī)模型,在GT-POWER軟件平臺(tái)搭建單缸機(jī)模型。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證模型的可信度之后,用整機(jī)模型用來(lái)對(duì)燃油流動(dòng)特性進(jìn)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(jī)模型用來(lái)對(duì)噴射系統(tǒng)的動(dòng)力性方面進(jìn)行模擬計(jì)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(guān)鍵參數(shù)對(duì)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(lái)對(duì)其影響力進(jìn)行評(píng)估。本文分別分析了噴油泵柱塞直徑的影響,高壓油管的長(zhǎng)度和內(nèi)徑變化對(duì)系統(tǒng)地改變。由于噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,利用這種方法可以讓我們清晰地了解各個(gè)參數(shù)對(duì)于系統(tǒng)地影響狀況。從而使得我們?cè)谝院髮?duì)柴油機(jī)的優(yōu)化過(guò)程中,對(duì)于參數(shù)的設(shè)置有清晰的思路。節(jié)省大量的工作時(shí)間。 最后運(yùn)用GT-POWER里的DOE優(yōu)化計(jì)算,我們?cè)O(shè)定了供油提前角和壓縮比兩個(gè)變量,運(yùn)用GT-POWER里的DOE優(yōu)化計(jì)算,對(duì)比碳煙和NOx排放得出了兩個(gè)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(jìn)行計(jì)算,對(duì)比結(jié)果得出排放較佳的壓縮比和供油提前角。
【關(guān)鍵詞】：船用柴油機(jī) 燃油噴射系統(tǒng) 仿真分析 優(yōu)化計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U664.121
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 緒論9-20
• 1.1 柴油機(jī)在船舶動(dòng)力裝置中的地位9
• 1.2 我國(guó)船用柴油機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 柴油機(jī)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(jī)排放的現(xiàn)狀和限制法規(guī)16-17
• 1.5 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)研發(fā)中的應(yīng)用17-20
• 1.5.1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)17
• 1.5.2 柴油機(jī)數(shù)值模擬理論17-18
• 1.5.3 內(nèi)燃機(jī)數(shù)值模擬18-20
• 第二章 燃油噴射系統(tǒng)的基本數(shù)學(xué)模型分析20-40
• 2.1 計(jì)算方法的理論基礎(chǔ)20-23
• 2.2 噴油泵內(nèi)的計(jì)算方程23-25
• 2.3 噴嘴內(nèi)的計(jì)算方程25-27
• 2.4 長(zhǎng)針閥噴嘴中流動(dòng)的計(jì)算27-29
• 2.5 初始條件29-30
• 2.6 計(jì)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(jié)39-40
• 第三章 16RK270柴油機(jī)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(jī)燃油噴射系統(tǒng)41-42
• 3.2 16RK270型柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)42-43
• 3.3 16RK270型柴油機(jī)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(jī)仿真模型建立過(guò)程47-53
• 3.4.1 噴油器模塊參數(shù)設(shè)置48-50
• 3.4.2 噴油泵及其他模塊的參數(shù)設(shè)置50-51
• 3.4.3 運(yùn)行條件及工況的設(shè)置51-53
• 3.5 單缸系統(tǒng)模型53-56
• 本章小結(jié)56-57
• 第四章 燃油噴射系統(tǒng)模擬仿真57-76
• 4.1 整機(jī)模型仿真57-61
• 4.1.1 模型驗(yàn)證57-58
• 4.1.2 模型仿真結(jié)果分析58-61
• 4.2 單缸機(jī)模型的仿真結(jié)果分析61-63
• 4.3 燃油噴射系統(tǒng)參數(shù)對(duì)性能的影響63-68
• 4.3.1 柱塞直徑63-65
• 4.3.2 高壓油管長(zhǎng)度65-67
• 4.3.3 高壓油管內(nèi)徑67-68
• 4.4 DOE計(jì)算結(jié)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(biāo)值時(shí)的計(jì)算結(jié)果69-70
• 4.4.3 以碳煙排放最小為目標(biāo)值時(shí)的計(jì)算結(jié)果70-72
• 4.4.4 優(yōu)化計(jì)算72-75
• 本章小結(jié)75-76
• 全文總結(jié)及工作展望76-77
• 研究工作總結(jié)76
• 研究工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 致謝79

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