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原文传递某型柴油机性能仿真与试验研究

论文题名：	某型柴油机性能仿真与试验研究
关键词：	柴油机;增压系统;仿真分析;GT-Power软件;船舶动力装置
摘要：	现阶段,一些近海及内河流域的船舶市场出现了爆发性需求,对主机主要集中在功率范围为300kW~2000kW的高速大功率柴油机上。目前,我国此类柴油机普遍采用进口机型。根据国家对动力技术水平提升的需要,对234系列柴油机进行技术改进创新,实现了某型柴油机的自主研发,填补了国产装备在近海及内河流域应用的空白。　　柴油机的设计研发过程较为复杂,为了更好地对该柴油机的整体性能进行评估,本文以内燃机仿真计算软件GT-Power为平台,针对该柴油机进行了性能仿真计算研究,为以后该柴油机的优化工作奠定了一定的理论基础。主要内容如下: 　　(1)建立该柴油机各个子系统的物理模型和数学模型:缸内工作过程计算模型采用了零维模型;进、排气管中的气体流动建模采用了一维非定常流动模型,并使用有限容积法离散偏微分方程;根据涡轮增压器的平衡条件,建立了涡轮增压器的计算模型。　　(2)应用GT-Power仿真软件建立了该柴油机稳态计算模型,对该柴油机进行了台架试验。在不同工况下进行了仿真计算,将仿真计算结果与试验数据进行了对比分析,两者基本吻合,验证了模型的正确性。　　(3)为了使该柴油机的经济性得以充分发挥,在原机仿真模型的基础上,改变配气定时、喷油提前角及压缩比,对标定工况进行仿真计算,分析计算结果,确定最佳设计方案。　　(4)在原机脉冲增压系统排气管的基础上,重新设计了定压增压系统和MPC增压系统的排气管,使用GT-Power软件在不同工况下按标准推进特性对该柴油机进行了仿真计算,对所得的计算结果进行了较全面的研究分析,确定了最佳设计方案,并运用FLUENT软件对其管道进行了中高负荷工况下的三维数值模拟,掌握气道内气体流动的详细情况,为该柴油机排气系统的改进设计提供了参考依据。
作者：	刘威
专业：	动力机械及工程
导师：	王银燕
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文