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中国航海 2012年第4期35卷 26-32页

作者：黄加亮乔英志王丹杨国豪集美大学轮机工程学院福建厦门361021 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

利用AVL BOOST软件建立了4190ZLC-2型船用中速四冲程增压柴油机的仿真模型,利用BOOST模型进行柴油机推进特性和负荷特性工况的计算,通过与实验数据对比,验证模型的正确性。利用BOOST软件对4190ZLC-2型船用中速柴油机与现有增压器联合运... 详细信息

利用AVL BOOST软件建立了4190ZLC-2型船用中速四冲程增压柴油机的仿真模型,利用BOOST模型进行柴油机推进特性和负荷特性工况的计算,通过与实验数据对比,验证模型的正确性。利用BOOST软件对4190ZLC-2型船用中速柴油机与现有增压器联合运行规律进行研究,得到柴油机与涡轮增压器匹配特性。结果表明,4190ZLC-2型柴油机与压气机联合运行性能很好符合增压器匹配的要求。

关键词：船舶、舰船工程船用中速柴油机 avlboost软件涡轮增压器匹配特性实验研究

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4190型柴油机工作过程仿真与性能优化

4190型柴油机工作过程仿真与性能优化

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作者：乔英志集美大学

学位级别：硕士

本文研究的是中国石油集团济柴动力总厂生产的4190型船用中速柴油机，该型柴油机广泛应用于渔船的主机和小型船舶的发电柴油机。4190型柴油机从研制到批量生产已有10多年的时间，随着石油资源的短缺和排放法规的限制，其经济性与排放性... 详细信息

本文研究的是中国石油集团济柴动力总厂生产的4190型船用中速柴油机，该型柴油机广泛应用于渔船的主机和小型船舶的发电柴油机。4190型柴油机从研制到批量生产已有10多年的时间，随着石油资源的短缺和排放法规的限制，其经济性与排放性能难以满足要求，有必要对其进行优化改造。基于以上考虑，学校在对原机改动较小的前提下，对4190型柴油机进行电控化改造，即将原机的机械泵更换为电控单体泵，以精确控制柴油机的定时。对改造后的燃油系统与柴油机进行匹配实验研究，使4190型柴油机的经济性与排放性得到改善。本文以4190型柴油机电控化改造项目为基础，通过对改造后的柴油机进行工作过程仿真计算，得出柴油机结构参数对其性能的影响，为柴油机的电控化改造提供依据和方向。首先，对内燃机燃烧模型及柴油机工作过程仿真发展现状进行分析，得出利用AVLOOST软件对电控化改造后的4190型柴油机进行工作过程仿真与性能优化的可行性。对柴油机工作过程仿真的理论基础进行研究，结合电控化改造后的4190型柴油机物理模型，利用BOOST软件建立柴油机仿真模型，并选取MCC燃烧模型以预测排放。利用MATLAB软件对BOOST仿真模型的边界条件进行求取，并对实测的柴油机示功图进行处理。利用实验数据对所建立的BOOST模型进行标定,并验证了模型的正确性。其次，利用BOOST模型对额定工况下柴油机的压缩比、配气相位和进排气系统进行仿真计算，分别得到这些结构参数的最优值;利用仿真模型计算得到了柴油机推进特性和负荷特性下柴油机与增压器的运行特性;对各工况下的柴油机定时进行优化计算，分别得到柴油机燃油经济性模式和低NOx排放模式最优的两套定时。最后，利用AMESim软件建立了电控单体泵燃油系统仿真模型，得出了不同喷孔直径喷油器的喷油规律，并利用BOOST模型对不同喷油器喷孔直径与柴油机的匹配进行仿真计算。通过上述工作过程仿真计算与分析对柴油机的性能进行优化，为4190型船用中速柴油机的电控化改造提供了理论依据。

关键词：柴油机 avlboost软件工作过程性能优化仿真

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船用中速柴油机热工故障仿真与诊断研究

船用中速柴油机热工故障仿真与诊断研究

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作者：谢敢集美大学

学位级别：硕士

船用柴油机是船舶的动力中枢，也是船舶设备中发生故障最多的，其工作状态直接关系到整个动力装置的安全性和可靠性。开展柴油机故障诊断工作的研究，对提高柴油机的使用安全性、节约维修费用、降低污染和能耗具有重要的意义。柴油机的... 详细信息

船用柴油机是船舶的动力中枢，也是船舶设备中发生故障最多的，其工作状态直接关系到整个动力装置的安全性和可靠性。开展柴油机故障诊断工作的研究，对提高柴油机的使用安全性、节约维修费用、降低污染和能耗具有重要的意义。柴油机的热工故障是一种最常见且多发的故障，尽管故障的原因多种多样，但其最终的和外部的表现都是其热力过程各种参数发生异常，超出其极限值。随着现代柴油机的发展，对其热工参数的在线监测技术越来越成熟，这就为热工故障的诊断奠定了良好的基础。本文以济柴动力总厂生产的4190型船用中速柴油机为研究对象，建立了柴油机热工故障仿真模型，利用仿真模型和集对分析方法对柴油机故障诊断进行研究，为柴油机工作状态评估以及热工故障的诊断提供一定的依据和方法。首先，通过对柴油机工作过程仿真、故障模拟和诊断研究现状的分析，确定了柴油机故障仿真和诊断研究的技术路线和诊断策略。利用AVLOOST软件，建立了电控化改造后的4190型柴油机准维故障仿真模型。利用实机实验数据对所建立的BOOST模型进行标定,并验证了模型的准确性。其次，根据故障模拟原理，设定故障仿真方案。对喷油定时故障、单缸停油、喷油器喷孔磨损、中冷器效率下降、增压器效率下降、排气阀关闭定时故障、曲轴箱窜气、单缸供油量不均等8类故障进行仿真计算，得到不同故障及不同故障程度下的13个热工参数的变化规律，构建了热工参数对不同故障的基准故障集，为柴油机故障诊断的定量分析提供了数值依据。最后，将集对分析应用到柴油机故障诊断当中，阐述了其基本理论和应用于故障诊断的可行性。建立了基于集对分析的柴油机故障诊断模型，采用集对联系度诊断方法，分析判断了各待检工作状态与基准故障状态的联系程度，并验证了集对诊断模型的准确性。应用Visual Basic6.0编程工具，将故障诊断模型程序化，形成了柴油机故障诊断程序，以实现对柴油机工作状态进行简便、快速、准确的诊断以及故障类型判定。

关键词：柴油机 avlboost软件故障仿真集对分析诊断

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