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不同标定工况缸内对比曲线

 

柴油机的经济性以及排放性相比原机都得到了提高,经过台架实验分析,由于电控组合泵的喷油压力一直过低,没有达到设计的要求值,所以进一步提高燃油喷射压力会使柴油机的性能得到进一步提高。ca88手机版厂试验的目的就是在满足柴油机原机额定工况循环喷油量为630mm条件下,找出燃油喷射压力达到1000bar的燃油喷射系统结构参数组合,为下一步的柴油机工作性能仿真分析做准备。


在燃烧室进行数值模型建立时,除了一些结构参数外还该考虑了对燃烧室进行容积补偿,以补偿由于进、排气阀、喷油嘴和其他一些没有在建立网格时考虑到的部件所引起的燃烧室容积不足。依据4190型船用柴油机的结构参数,活塞在上止点时刻对应的曲轴转角为720℃。


网格的质量直接决定数值模拟能否正常的进行,这是因为质量的好坏对于模型计算的时间和收敛的速度以及计算的精度都有非常大的影响。所以,网格划分完毕后对网格进行了细致的检查,检查过程中没有发现网格出现负体积、三角形、扭转曲面以及纵横比过大等网格。曲柄转角对应的压力值大小以及缸内最高爆发压力的数值相差不大,经数据对比,同一曲轴转角时刻,两者误差不超过5%。产生误差的主要原因在于网格划分不细致;边界条件以及部分初始条件无法准确测量,需用经验值代替等等问题,仿真和实验测得的数据存在一定程度的误差。由于模型误差较小,可以用于柴油机燃烧工作过程仿真分析。


随着电控化改造的进行,在满足排放法规的条件下,柴油机的经济性越来越好。但问题也随之而来,首先,作为船用柴油机,其能耗较高,所以实验的经济成本高昂;其次,影响柴油机性能的因素很多,影响过程错综复杂,如果对柴油机漫无目的的进行改造,不仅不能达到预期改造效果,而且容易造成柴油机燃烧恶化,对柴油机造成损坏。所以,仿真研究就成为了柴油机电控化改造中必不可少的环节。优化结果A以及优化结果B,利用AMESim仿真软件对电控泵进行仿真计算,得到喷油规律,带入燃烧室模型进行仿真计算,下文将优化结果A对应的柴油机称为A方案,将优化结果B对应的柴油机称为B方案,得到柴油机的经济性和排放性,并与原机进行对比分析。

图1:不同柴油机标定工况缸内湍动能对比曲线图

不同柴油机标定工况缸内湍动能对比曲线图

ca88手机版厂利用计算软件FIRE建立柴油机燃烧室模型,并对原机和两组优化结果进行对比分析,分析可得:与原机和B机相比,A机湍动能最大,索特平均直径最小,油气混合质量最好,缸内高温区域面积最大,缸内温度最高,燃油燃烧更充分,所以A机缸压最大,油耗率最小,经济性较原机有大幅提高。另一方面,由于A机缸内温度较高,NOx生成量较大。


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点击次数:  更新时间:2018-03-17 11:17:46  【打印此页】  【关闭