国家自然科学基金(51279066)
- 作品数：11 被引量：34H指数：4
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- 柴油机燃油喷射系统参数优化匹配对NO_X排放的影响被引量：8
- 2017年
- 基于某船用柴油机燃油喷射系统的电控化改造,利用AMESim和AVL_FIRE仿真软件分别建立燃油喷射系统仿真模型与柴油机缸内燃烧模型,采用一次回归正交试验设计方法对燃油喷射系统参数进行优化,再运用二次回归正交试验设计方法将优化结果与喷油提前角(16°CA^24°CA)匹配优化。研究结果表明,初步优化得到的三组参数组合匹配下的喷油压力均高于105 MPa,经过再次优化的8×0.26 mm-15.0 mm-0.46 mm/°CA-900 mm-20.02°CA(喷孔数×孔径—柱塞直径—凸轮型线速度—油管长度—喷油提前角)参数组合下NO_X排放量最低,生成的NO_X质量分数为0.089 6‰;通过回归分析建立NO_X排放量数学预测模型精确度较高,测量最优点(以NO_X排放量为优化目标)误差低于3%,可以用于参数优化匹配研究。
- 徐虎孙思远黄加亮胡启坤
- 关键词：柴油机燃油喷射系统正交试验设计NOX排放
- 电控柴油机燃油系统参数匹配对油耗率的影响被引量：3
- 2017年
- 基于某船用四冲程柴油机的电控化改造,利用AMESim及AVL_FIRE软件建立电控组合泵单缸燃油喷射系统模型和缸内高压循环模型。采用一次回归正交试验设计方法对燃油喷射系统参数进行优化匹配和显著性检验;采用二次回归正交试验设计方法对优化结果与油束夹角进行匹配优化。结果表明:初优化得到的三组参数组合都满足设计压力为105 MPa的要求;再优化得到的8个×0.26 mm-15.0 mm-0.46 mm/(°)-900 mm-150°(喷孔数×孔径-柱塞直径-凸轮型线速度-油管长度-油管直径-油束夹角)参数组合下的油耗率最低为0.191 0 kg/(kW·h);通过回归分析得到的油耗率预测模型可准确预测油耗率,使研究周期大大缩短。
- 孙思远徐虎黄加亮胡启坤
- 关键词：船舶工程柴油机正交试验设计燃油系统参数优化油耗率
- 某柴油机电控组合泵系统喷射性能试验研究被引量：3
- 2013年
- 利用EFS油泵试验台测量数据,从电液延迟、喷油规律、油量线性化、供油定时等方面研究了电控组合泵燃油喷射系统的喷油特性,进行了基本供油特性MAP标定并分析了供油一致性。研究结果表明:喷油压力建立在凸轮等速段时,随转速升高系统电液关闭延迟减小,开启延迟增大;在大部分转速下油量呈线性,喷油规律形状接近矩形,基本符合先缓后急、断油迅速的喷油要求;供油提前角对循环喷油量基本没有影响。在凸轮非等速段时,循环喷油量会受供油提前角的影响;在高转速小油量下,各缸供油一致性较差。
- 尹自斌朱钰马海涛薛阳乔英志
- 关键词：内燃机柴油机电控组合泵喷油特性
- 船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究被引量：5
- 2012年
- 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。
- 黄加亮乔英志王丹杨国豪
- 关键词：船用中速柴油机涡轮增压器
- 基于正交试验设计和模糊分析的船用柴油机燃烧系统参数匹配优化被引量：5
- 2018年
- 为研究柴油机燃烧系统参数匹配对柴油机动力和排放性能的影响,利用AVL_BOOST和AVL_FIRE建立4190ZLC-2型船用柴油机整机模型和缸内燃烧高压循环模型,应用正交试验设计方法进行柴油机进气系统参数、喷油系统参数和燃烧室结构尺寸参数的仿真。利用模糊数学对仿真结果进行分析并优化。研究结果表明,通过模糊分析可以得出燃烧系统参数对4190ZLC-2型柴油机性能的影响主次顺序。将柴油机NO_x排放和指示功率作为评价指标,并设置其权重分别为0.6和0.4时,优化后的参数为:喷孔直径0.30 mm、喷油提前角24°、油束夹角160°、涡流比0.4、喉口直径135 mm、凸台高度6.6 mm、凹坑半径18 mm。对应的指示功率为54 kW,与原机仿真值55 kW接近;NO_x排放质量分数为0.009 86%,比原机仿真值0.022 50%低了56.02%。说明该优化方法在保证柴油机功率不损失的情况下可大幅降低NO_x排放。
- 孙思远黄朝霞徐虎黄加亮
- 关键词：船用柴油机正交试验设计燃烧系统参数优化
- 基于GRNN算法的船用柴油机性能曲线模拟与油耗率预测被引量：4
- 2013年
- 根据4190ZLC-2船用四冲程增压柴油机实际实验测得数据,建立基于广义回归神经网络(GRNN)的柴油机性能曲线和燃油消耗率预测模型。在所得实验数据中,选取柴油机油门、转速、扭矩等参数数值作为网络输入,柴油机的燃油消耗率作为网络输出。仿真结果表明:基于GRNN模型的神经网络学习速度快,预测精度高,可以很好地适用于柴油机燃油消耗率的性能预测中,并且能很好的实现预测仿真的效果。模型建立之后,可以根据测得数据实时了解柴油机的运行工况及性能状态。
- 黄加亮刘磊陈景锋
- 关键词：船用柴油机GRNN神经网络
- 船用四冲程增压柴油机整机建模与故障模拟被引量：3
- 2013年
- 利用AVL_BOOST软件建立4190系列船用四冲程增压柴油机整机模型,并对柴油机额定工况进行仿真计算,通过柴油机额定工况下的实机实验数据对BOOST模型进行修正,直至仿真模型计算结果与实验数据吻合.利用验证的BOOST仿真模型,结合4190系列中速柴油机的特点,根据柴油机的故障分类对柴油机额定工况下的供油定时、单缸供油量不均匀、活塞环漏气、涡轮增压器效率降低和空冷器冷却效率下降故障进行仿真计算,得出不同故障下柴油机性能参数与热工参数的变化,为柴油机故障的诊断与排除提供一定参考.
- 黄加亮乔英志王丹尹自斌
- 关键词：故障模拟故障诊断
- 燃油系统参数优化对双燃料船用发动机性能的影响被引量：1
- 2018年
- 基于4190ZLC-2型船用中速柴油机,利用AVL FIRE仿真软件建立天然气/柴油双燃料发动机燃烧高压循环模型;采用一次回归正交试验设计方法对燃油系统5个参数进行优化,建立以油耗率和NO_X排放量为目标函数的数学预测模型,进而找出油耗率和NO_X排放量最优的参数组合。结果表明:建立的油耗率、NO_X排放量数学预测模型精确度较高,预测值与仿真值误差低于3%,可用于参数优化匹配研究;优化后的油耗率和NO_X排放量相比正交试验设计最优组合分别降低约3.8%和98%;油耗率最小的参数组合为:70%-0-355.15 K-0.223 MPa-22.6°CA(天然气替代率-EGR率-进气温度-进气压力-喷油提前角);NO_X排放质量分数最低的参数组合为:67%-12.5%-336.55 K-0.205 MPa-21.88°CA(天然气替代率-EGR率-进气温度-进气压力-喷油提前角)。
- 杨柏枫刘川黄加亮叶子枭
- 关键词：燃油系统双燃料发动机油耗率NOX排放
- 燃油喷射系统优化对柴油机性能的影响及喷油参数再优化被引量：2
- 2017年
- 为研究燃油喷射系统参数优化对柴油机性能的影响,利用AMESim仿真软件建立燃油喷射系统模型,运用正交试验设计方法对相关结构参数进行优化;再利用AMESim耦合AVL_FIRE软件将优化得到的喷油规律导入高压循环模型中燃烧计算,并对喷油系统参数再优化.结果表明,15 mm-0.22 mm-0.46 mm·(CaA)^(-1)与14 mm-0.30 mm-0.46 mm·(CaA)^(-1)(柱塞直径×喷孔直径×凸轮型线速度)两组参数组合满足设计压力要求,油耗率相对于原机分别降低约3.8%和5.4%,NO_x排放量分别提高了约98.2%和144.4%.经过再次优化后,以降低油耗率为优化目标的最优参数组合下的油耗率较原机降低了约10.5%;以降低NO_x排放为优化目标的最优参数组合下的NO_x排放量较原机降低了约45.3%.
- 黄加亮徐虎孙思远王丹
- 关键词：船用柴油机燃油喷射系统NOX排放油耗率
- 基于正交设计的船用柴油机燃烧系统参数匹配及优化被引量：2
- 2017年
- 为研究柴油机燃烧系统参数匹配对柴油机动力和排放性能的影响,首先分别利用AVL_BOOST和AVL_FIRE仿真软件建立4190ZLC-2型船用柴油机整机模型和缸内燃烧高压循环模型,然后基于已建模型应用正交试验设计方法安排柴油机进气系统、喷油系统和燃烧室结构尺寸参数匹配仿真计算。研究结果表明,通过极差分析可以得出燃烧系统参数对4190ZLC-2型柴油机性能的影响主次顺序。以柴油机指示功率为评价指标时,参数组合0.26 mm-28°CA-160°-0.9-145 mm-2.6 mm-22 mm(喷孔直径-喷油提前角-油束夹角-涡流比-喉口直径-凸台高度-凹坑半径)对应的指示功率为63.40 k W,比原机仿真值高15%;以NOX排放为评价指标时,参数组合0.30 mm-24°CA-140°-0.4-135 mm-6.6 mm-14 mm(喷孔直径-喷油提前角-油束夹角-涡流比-喉口直径-凸台高度-凹坑半径)对应的NOX排放质量分数为0.015 7%,比原机仿真值低30.2%。
- 黄朝霞黄加亮徐虎徐虎杨柏枫
- 关键词：正交设计燃烧系统NO_X排放
