原文传递
基于自主仿真平台的船用柴油机起动过程仿真研究
| 论文题名： | 基于自主仿真平台的船用柴油机起动过程仿真研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;仿真平台;起动过程;热效率;遗传算法 |
| 摘要： | 柴油机在内燃机领域中拥有高热效率、低油耗、功率范围广和动力性能强等特点，在工业生产、航运、军事和农业等诸多领域有较为广泛的应用。船用柴油机起动性能是柴油机一项重要的性能指标，其对柴油机的排放、可靠性与船舶行驶的安全性有深远影响。 本文完成了船用柴油机自主仿真软件的工作流程与接口、仿真体系框架以及相应的发动机模型库的研究与开发工作。基于自主仿真平台，以6EX340船用低速柴油机为研究对象，构筑了螺旋桨模型、柴油机缸内过程、起动系统以及曲柄连杆机构等子系统模型。连接各子系统模型，完成了船用柴油机带桨起动过程仿真实验，对柴油机起动性能进行了深入研究。选取柴油机起动过程中最大压缩温度和柴油机起动时间作为评估起动性能的两项重要指标。利用柴油机带桨起动仿真模型，采用正交实验的方法分析了起动转速、压缩比、进气温度和起动阀延续角等参数对最大压缩温度和起动时间的影响。基于NSGA2遗传算法对起动时间和最大压缩温度两个指标进行多目标优化分析，计算得出Pareto最优解集后采用TOPSIS法决策分析出柴油机最佳起动方案。 仿真结果表明随起动转速升高，最大压缩温度也随之上升，但起动时间会延长;提高进气温度和压缩比能够有效提高最大压缩温度，改善柴油机起动着火条件，减少排放;起动阀延续角增大可以缩短起动时间。采用正交实验分析最大压缩温度和起动时间的影响因素，影响起动过程压缩终点温度的主次因素依次为压缩比，进气温度和起动转速;影响起动时间的主次因素依次为起动转速，压缩比和起动阀延续角。基于NSGA2遗传算法优化得出的最佳起动方案比初始方案的起动时间减少了2.778s(约40.8％)，起动温度增加了16.24K(约2.1％)。 |
| 作者： | 李阳 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 明平剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
