某型柴油機(jī)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(jī)主要集中在功率范圍為300kW~2000kW的高速大功率柴油機(jī)上。目前,我國此類柴油機(jī)普遍采用進(jìn)口機(jī)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(jī)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)創(chuàng)新,實現(xiàn)了某型柴油機(jī)的自主研發(fā),填補了國產(chǎn)裝備在近海及內(nèi)河流域應(yīng)用的空白。
　　柴油機(jī)的設(shè)計研發(fā)過程較為復(fù)雜,為了更好地對該柴油機(jī)的整體性能進(jìn)行評估,本文以內(nèi)燃機(jī)仿真計算軟件GT-Power為平臺,針對該

2、柴油機(jī)進(jìn)行了性能仿真計算研究,為以后該柴油機(jī)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(jī)各個子系統(tǒng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型:缸內(nèi)工作過程計算模型采用了零維模型;進(jìn)、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(yīng)用GT-Power仿真軟件建立了該柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)計算模型,對該柴油機(jī)進(jìn)行了臺架試驗。在不同工況下進(jìn)

3、行了仿真計算,將仿真計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)的經(jīng)濟(jì)性得以充分發(fā)揮,在原機(jī)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(biāo)定工況進(jìn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)特性對該柴油機(jī)進(jìn)行了仿真計算,對所得的