基于规则与基于功率跟随的控制方式分别设计氢燃料电池船舶能量管理策略,并对所设计的能量管理策略进行仿真分析.结果表明所设计的2种能量管理策略在船舶运营时能够满足锂电池的充电需求,维持锂电池荷电状态(state of charge,SOC)在合理范围内.与基于规则的能量管理策略相比,当采用能量跟随的能量管理策略时动力系统所需的锂电池容量更小,燃料电池工作点波动更频繁.
针对传统的柴油机油雾探测器只能探测颗粒状油雾质量浓度,而传统的可燃气体探测器只能探测气态介质的体积分数,开发了一款新型双燃料发动机油雾-燃气混合探测器.该装置能够同时探测油雾质量浓度和燃气体积分数,并且可在不同混合比例下按不同的爆炸极限进行报警.
针对内河船舶动力系统匹配设计粗糙,且河道工况复杂,对动力系统的功率需求多变等情况,提出一种并联式混合动力系统匹配设计方法.根据任务剖面分析、混动模式功率划分、动力系统指标分解、关键设备选型等环节实现系统设计.在航行试验阶段验证各模式的航速性能,全模式螺旋桨转速误差在5％以内,全模式航速误差在3％以内,可以满足实际的工程使用需求.
基于智能控制废气再循环(intelligent control by exhaust recirculation,iCER)系统,通过原理设计、设备布置及系统设计等方式,利用实船安装、调试和试验相结合的方法,分别测得主机台架试验和实船试验时的相关参数,并与未配备iCER系统的主机的参数进行对比.经试验验证,主机配备iCER系统可减少温室气体和甲烷的排放,降低燃油燃气消耗率.
基于抗干扰能力强且能实现准分布式传感的布拉格光纤光栅传感器,针对与其应用至关重要的解调技术,从高精度解调静态信号和实时高速解调高频信号两个方面进行解调特性综述.从测量领域和软硬件设计两个维度对现有解调技术进行分类,帮助相关人员更好地选择与被测对象匹配度较好的解调技术.
某核电厂MTU956应急柴油发电机组在满功率试验中燃油精滤器大量漏油,并伴随燃气喷射.检查发现A5、A6、B9缸喷油器异常渗漏,导致柴油机紧急停机检修,造成大修关键路径延误.通过对喷油器建模进行密封性能校核以及对喷油器主要部件的材料学检测,结合对事发核电厂检修工艺的审视,诊断确认喷油器渗漏的根本原因为检修工艺转化不完善,对核电厂应急柴油机运维具有重要借鉴意义.
基于滑油压力波动瞬态仿真计算模型,通过Flowmaster仿真计算平台完成某柴油机推进特性工况不同负荷下的滑油压力波动仿真计算,并进行分析.计算结果表明,滑油进机压力波动在主轴承旋转720°内呈现8个周期,压力波动幅值随发动机转速增加而增加.
为了满足内河Ⅱ阶段排放标准,更好地实现减碳战略目标,对6CS21船用柴油机进行甲醇燃料改装并开展整机试验.研究25％负荷下的甲醇替代率和甲醇喷射时刻对大缸径船用中速机性能、燃烧和排放特性的影响.结果表明在25％负荷下,10％替代率油耗水平较低,80％替代率排放和热负荷较低.将柴油喷射正时固定为上止点前10°,研究发现:当甲醇喷射时刻晚于柴油喷射时刻,为上止点前6°时,油耗水平较低,甲醇喷射时刻越晚热负荷越高;当甲醇喷射时刻早于柴油喷射时刻,为上止点前16°时,油耗水平较低,甲醇喷射时刻对热负荷影响很小.
基于一型具有异常泄漏隔离检测功能的船用柴油机共轨系统,利用AMESim仿真平台,搭建系统异常泄漏油路仿真模型,通过仿真分析优化油路结构和流通能力,满足泄漏油路压力安全性的要求.结合共轨系统空间结构布置,对系统异常泄漏检测点进行分析,给出泄漏检测点、泄漏源以及可更换单元的推理关系图,并在此基础上梳理形成系统异常泄漏隔离检测流程,为同类产品提供借鉴.
介绍了甲醇作为船用燃料的优势,以及国内外船用甲醇发动机研究现状.指出国外知名企业都采用甲醇-柴油双燃料技术路线,其中甲醇低速机产品已推向市场,但甲醇中速机产品尚在研发中.国内车用甲醇发动机采用进气道喷射甲醇单一燃料技术路线已投入商用,但该技术在船舶发动机上暂不适用.船用甲醇发动机未来发展趋势主要包括低压气道喷射缸内预混燃烧、高压缸内直喷压燃、甲醇高压缸内直喷柴油引燃技术等,并分别分析这3种技术路线的优点和目前技术难点.
《柴油机》:周炎研究员,您好,感谢您接受本刊采访.您今年出版了一本新书《动力装置轴系振动控制技术》,由上海科学技术出版社出版,得到业界热烈反响和好评.可否请您谈一谈该书的创作思路?和市面上同类书籍相比,该书的主要特点是什么?
某新型低速机固定件在进行轻量化设计后,为避免设计刚度不足的问题,采用有限元方法计算其在安装工况下导轨间隙和主轴承间隙变化,计算结果表明机架变形过大,不满足运动副间隙要求.为此在仿真模型的基础上对机架隔板关键部件进行设计改进.改进后的仿真结果表明机架刚度增加,变形结果满足设计要求.
基于原油理化特性对原油发动机运行的影响进行分析,提出原油发动机改造的技术路线.对闪蒸原油开展理化特性分析,得出酸值、含水量和倾点是影响闪蒸原油使用的关键点.搭建某中速船用柴油机燃油喷射系统和工作过程计算模型,对比分析在柴油和闪蒸原油模式下燃油喷射特性和发动机工作过程的差异.计算结果表明:当发动机切换为原油模式运行后,在100%负荷工况下最高燃烧压力较柴油模式升高1 MPa,各工况油耗较柴油模式上升5～6 g/(kW·h),NOx排放较柴油模式上升明显,各工况支管排温较柴油模式上升约20℃,涡前排温上升约30℃.经试验验证,3台发电机组燃用原油后,运行状态良好,满足使用要求.
为了解决双机双桨混合动力系统中一机双桨模式切换时各关联设备联锁条件多、操作步骤多等问题,研制"一键式"智能化一机双桨模式切换控制装置.该装置具有联锁条件辅助决策、推荐工作模式、切换过程动态可视化、语音播报等功能,可简化操作流程,提高模式切换效率.经实船验证,一机双桨模式切换时间在120 s以内,满足用户需求.
基于Fluent计算软件,对某型天然气焚烧装置(gas combustion unit,GCU)进行数值模拟研究,分别在最高工况和最低工况下,以100%、70%、30%等3种CH4体积分数进行仿真模拟,对燃烧后温度场、速度场和CH4体积分数分布进行数值模拟.模拟结果表明:在最大工况下,随着蒸发气(boil of gas,BOG)中可燃物组分的降低,排气温度降低,高温区段变短,CH4扩散区域变小,火焰长度变短,宽度无明显变化;在最小工况下,火焰不再聚拢成型,随着BOG中可燃物组分的降低,排气温度降低,高温区域无明显变化.
针对柴油催化氧化系统(diesel oxidation catalyst,DOC)、颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)、选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统应用于轻型车时面临的催化剂布置困难和SCR催化剂温度低等问题,将SCR催化剂涂覆到DPF载体(简称SDPF),实现NOx减排和PM捕集功能,同时可显著减小后处理催化剂的体积.分别考察SDPF在200、300和400℃时不同碳烟加载量下的台架测试背压,测试结果表明SDPF催化剂加载碳烟在0～4.0 g/L范围内背压增长显著,在4.0～6.0 g/L范围内背压增长不明显.选取体积类似的SDPF和SCR催化剂进行新鲜态NOx转化性能对比测试,测试结果表明:SDPF催化剂仅需相同体积SCR催化剂约2/3的涂覆量即可达到相当的NOx转化能力,碳烟加载主要影响230℃以下的低温段NOx转化.SDPF载体积炭量达到6.0 g/L后进行快速升温,以测试催化剂的积炭再生性能.测试结果表明:SDPF积炭再生时高温区域集中在出气端中心区域,可探测最高温度低于650℃,较充分的碳烟再生时间应大于15 min.
针对某新型柴油机在研制过程中发生的机体主轴承孔同轴度超差问题,基于建立的故障树,通过机理分析、工艺排查、试验验证等手段,对机体主轴承孔加工工艺进行优化.制定提高主轴承孔同轴度的工艺改进方案及措施,使该机体主轴承孔加工质量得到有效提高.
基于MAN L48/60CR型柴油机燃油系统,对其高压油泵故障原因进行分析.利用AMEsim软件模拟燃油进机流量和轨压变化率对油泵柱塞润滑性能的影响,结果表明适当提高主机燃油进机流量和降低轨压变化率,可有效提高柱塞环槽润滑油压,改善柱塞的润滑和冷却性能.
以WinGD X-DF2.0机型为研究对象,介绍整套智能废气再循环(intelligent control by exhaust recycling,ICER)系统设计,包括ICER系统气路设计、水路设计以及溢流水处理系统设计.基于台架试验,研究X-DF2.0机型相关性能参数,包括压缩比、燃油油门占比和废气再循环比例等.研究结果表明X-DF2.0机型在能耗和排放方面相比原始DF1.0机型更具优势.
