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机车柴油机试验台冷却水系统设计
| 论文题名： | 机车柴油机试验台冷却水系统设计 |
| 关键词： | 机车柴油机;冷却水系统;数学建模;软件仿真 |
| 摘要： | 柴油机技术的发展离不开试验台技术的发展，柴油机的研发和验证都需要在试验台上进行，冷却水系统是试验台重要的辅助系统，其工作的好坏对柴油机的经济性、动力性、可靠性和耐久性有直接影响。若柴油机冷却不足，则会产生零部件机械强度降低、摩擦磨损加剧、机油过早老化变质、进气量减少等问题;若柴油机冷却过度，这将使其热效率降低、燃烧粗暴、机械效率降低。冷却水系统的作用是使柴油机在全部速度和全部工况下保持最有效的工作温度。 论文以机车柴油机试验台冷却水系统为研究对象，依据GEVO16型柴油机设计试验台冷却水系统，确定试验台冷却水系统的设计流程和设计要求，由设计流程和设计要求绘出冷却水各系统的原理图。冷却水系统实例设计以原理图为基础并借鉴相关资料对冷却水系统进行具体的计算选型，首先确定系统的热负荷，热负荷计算的正确与否关乎以后设备选型的准确性，整个冷却水系统热负荷的计算建立在各系统热负荷计算出的基础上;然后根据设备选型的相关理论及相关经验，确定柴油机试验台冷却水系统各个重要设备的主要参数;最后根据已知设备参数和相关的设计规范进行设备的选型。 为了验证冷却水系统设计的合理性，对试验台冷却水系统运行规律和工作原理进行研究，建立机车柴油机试验台冷却水系统的热力数学模型，验证试验台冷却水系统模型正确和温度控制的合理，在该模型的基础上用SIMULINK建立系统仿真模型。仿真模型采用模块化建模方法，根据前面冷却水系统的数学模型，建立各子模块模型，然后组合各子模块得到整个系统的模型。对系统仿真模型进行仿真运行，仿真结果为柴油机不同工况下外循环冷却水系统、高温水系统、中冷水系统的温度变化曲线，通过与柴油机实际运行情况下冷却水温度的变化比较，仿真温度曲线的变化符合试验台实际运行情况，建立的模型是正确的;对比系统中加入PID控制前后当柴油机功率发生突变时温度变化情况，结果表明冷却水温控制合理可靠，PID控制具有良好的动态响应，能够快速、准确的控制冷却水温度。在模型正确的基础上，运用LabVIEW软件设计冷却水系统的仿真界面，以直观形象的显示冷却水系统各部分的运行参数和工况。 |
| 作者： | 杜思琪 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 李刚;高伟东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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