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大型船用柴油机进排气性能的模拟仿真与试验研究
| 论文题名： | 大型船用柴油机进排气性能的模拟仿真与试验研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;进排气性能;仿真分析;机械负荷 |
| 摘要： | 大型船用柴油机由于它的优越动力性和经济性而被广泛应用在船舶领域。本文的研究对象为6210型船用柴油机，是上世纪90年代设计开发的柴油机，由于当时技术所限，其油耗偏高，使用经济性差。因此，原有产品需要升级改进以降低燃料消耗率。本文以6210柴油机为研究对象，对它的进排气性能进行仿真分析，制定了优化改进方案，主要研究内容如下: (1)根据柴油机工作过程数值计算的基本理论，阐明了柴油机工作过程计算的基本假设，并用AVL BOOST软件建立了6210型柴油机简化的物理模型。 (2)通过模拟数据与试验数据的对比分析，对模型参数进行修正，利用模型对发动机的进气系统、排气系统及配气正时做性能分析。得出进气系统设计合理、排气系统存在相邻缸干扰、低负荷进气阀关闭时存在负流量现象及排气后期存在轻微废气倒灌的结论。 (3)根据性能分析结果，分别对配气相位及排气系统进行了方案设计和仿真模拟分析，确定了最佳的配气正时方案:排气开启角度为105°(CA)，进气关闭角度为590°(CA);最佳的排气系统方案:三脉冲排气系统而且排气管直径和收缩口率分别为85mm和0.8。结合最佳解决方案和仿真分析，结果表明，优化后柴油机的燃油经济性得到改善，机械负荷降低，性能得到优化。 (4)最终优化方案的台架测试性能验证表明:6210柴油机在按推进特性运行时，部分及满负荷工况时燃油效率均有降低，与改进前相比，柴油机的经济性明显提高，机械负荷得到有效改善，试验结果与模拟结果保持一致，达到了性能优化的效果。 |
| 作者： | 穆振仟 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谢宗法 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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