某型柴油機性能仿真與試驗研究.pdf

1、現(xiàn)階段,一些近海及內(nèi)河流域的船舶市場出現(xiàn)了爆發(fā)性需求,對主機主要集中在功率范圍為300kW~2000kW的高速大功率柴油機上。目前,我國此類柴油機普遍采用進口機型。根據(jù)國家對動力技術(shù)水平提升的需要,對234系列柴油機進行技術(shù)改進創(chuàng)新,實現(xiàn)了某型柴油機的自主研發(fā),填補了國產(chǎn)裝備在近海及內(nèi)河流域應用的空白。
　　柴油機的設(shè)計研發(fā)過程較為復雜,為了更好地對該柴油機的整體性能進行評估,本文以內(nèi)燃機仿真計算軟件GT-Power為平臺,針對該

2、柴油機進行了性能仿真計算研究,為以后該柴油機的優(yōu)化工作奠定了一定的理論基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下:
　　(1)建立該柴油機各個子系統(tǒng)的物理模型和數(shù)學模型:缸內(nèi)工作過程計算模型采用了零維模型;進、排氣管中的氣體流動建模采用了一維非定常流動模型,并使用有限容積法離散偏微分方程;根據(jù)渦輪增壓器的平衡條件,建立了渦輪增壓器的計算模型。
　　(2)應用GT-Power仿真軟件建立了該柴油機穩(wěn)態(tài)計算模型,對該柴油機進行了臺架試驗。在不同工況下進

3、行了仿真計算,將仿真計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進行了對比分析,兩者基本吻合,驗證了模型的正確性。
　　(3)為了使該柴油機的經(jīng)濟性得以充分發(fā)揮,在原機仿真模型的基礎(chǔ)上,改變配氣定時、噴油提前角及壓縮比,對標定工況進行仿真計算,分析計算結(jié)果,確定最佳設(shè)計方案。
　　(4)在原機脈沖增壓系統(tǒng)排氣管的基礎(chǔ)上,重新設(shè)計了定壓增壓系統(tǒng)和MPC增壓系統(tǒng)的排氣管,使用GT-Power軟件在不同工況下按標準推進特性對該柴油機進行了仿真計算,對所得的