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应用 MPC-相继增压系统改善船用柴油机低负荷性能的研究 被引量:19
1
作者 王银燕 高维成 +2 位作者 赵建平 吴英海 阿荣其其格 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期13-17,共5页
采用MPC-相继增压系统来改善船用柴油机低负荷性能,提高其经济性。应用“改进容积法”,建立了MPC-相继增压柴油机的计算模型,并编制了计算程序,对PA6-280柴油机采用该系统进行了理论计算,计算结果与法国同机型试验... 采用MPC-相继增压系统来改善船用柴油机低负荷性能,提高其经济性。应用“改进容积法”,建立了MPC-相继增压柴油机的计算模型,并编制了计算程序,对PA6-280柴油机采用该系统进行了理论计算,计算结果与法国同机型试验结果基本吻合,并在12VPA-280柴油机上进行了试验研究。试验结果表明,采用该系统,PA6-280柴油机在(400~700)r/min时,柴油机功率平均提高到250%,烟度降低了66%,涡轮进口温度降低30%,取得了较好的效果,改善了船用柴油机低负荷性能。 展开更多
关键词 柴油机 相继增压系统 低负荷性能 船用 MPC
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柴油机相继增压系统的理论与试验研究 被引量:23
2
作者 任自中 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期32-37,共6页
在一台 6缸中速船用柴油机上进行了相继增压系统的研究。试验结果表明 ,配有两台不同尺寸增压器的相继增压系统能显著改善柴油机的低转速性能。本研究设计加工的两个相继增压切换阀由微机根据运行工况自动控制 ,运作良好。一个经改善的... 在一台 6缸中速船用柴油机上进行了相继增压系统的研究。试验结果表明 ,配有两台不同尺寸增压器的相继增压系统能显著改善柴油机的低转速性能。本研究设计加工的两个相继增压切换阀由微机根据运行工况自动控制 ,运作良好。一个经改善的“特征线法”程序被用以模拟计算所研究的相继增压排气管系 。 展开更多
关键词 相继增压系统 性能 柴油机 试验
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基于GT-power与Simulink的发动机及其控制系统仿真 被引量:25
3
作者 王银燕 杜剑维 +1 位作者 王贺春 石凡 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第16期4379-4381,4386,共4页
为了减少发动机控制系统的开发时间和费用,建立了基于GT-power与MATLAB/Simulink的联合仿真环境,并在此之上建立了相继增压柴油机的模型。仿真结果与试验数据进行了对比,证明该仿真模型适用于相继增压控制系统开发。在此基础之上,进行... 为了减少发动机控制系统的开发时间和费用,建立了基于GT-power与MATLAB/Simulink的联合仿真环境,并在此之上建立了相继增压柴油机的模型。仿真结果与试验数据进行了对比,证明该仿真模型适用于相继增压控制系统开发。在此基础之上,进行了相继增压切换仿真,分析了该仿真平台对于发动机控制系统设计的意义。 展开更多
关键词 发动机 相继增压 GT-POWER MATALAB/Simulink 系统仿真
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带有进排气旁通的相继增压柴油机的计算分析 被引量:13
4
作者 王伟才 王银燕 +1 位作者 张鹏奇 王贺春 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期72-75,共4页
建立了带有进排气旁通的相继增压柴油机稳态仿真程序,缸内过程采用充满与排空法,进排气过程采用一维非定常流动模型,选择有限体积法对其进行离散求解。对某船用带有进排气旁通的相继增压柴油机,进行了多组性能模拟计算,结果表明:计算结... 建立了带有进排气旁通的相继增压柴油机稳态仿真程序,缸内过程采用充满与排空法,进排气过程采用一维非定常流动模型,选择有限体积法对其进行离散求解。对某船用带有进排气旁通的相继增压柴油机,进行了多组性能模拟计算,结果表明:计算结果与试验数据基本一致;柴油机转速在855~920 r/min时,开启旁通阀,能增加压气机的空气流量,避免喘振,并提高了增压压力,降低了排温,改善了柴油机的大扭矩性能,但柴油机的经济性有少量降低。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 进排气旁通系统 相继增压
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船用相继增压柴油机1TC/2TC切换过程仿真分析 被引量:9
5
作者 陈华清 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期226-229,共4页
相继增压技术是改善船用柴油机低负荷性能的主要手段之一。1TC/2TC切换时机与切换过程对相继增压柴油机的瞬态性能有较大影响。建立了船用相继增压柴油机的准稳态数学模型,对典型船用相继增压16PA6STC柴油机1TC/2TC切换过程的动态性能... 相继增压技术是改善船用柴油机低负荷性能的主要手段之一。1TC/2TC切换时机与切换过程对相继增压柴油机的瞬态性能有较大影响。建立了船用相继增压柴油机的准稳态数学模型,对典型船用相继增压16PA6STC柴油机1TC/2TC切换过程的动态性能进行了仿真分析。研究结果表明,对相继增压柴油机1TC/2TC切换过程而言,比较合适的切换时机是在打开受控增压器的燃气阀后,待受控增压器的转速略超过基本增压器时即打开受控增压器的空气阀。16PA6STC柴油机1TC/2TC的切换延迟时间选择2.7s比较合适。 展开更多
关键词 柴油机 相继增压 性能仿真
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基于GM(1,1)模型和MATLAB GUI的相继增压柴油机性能预测 被引量:10
6
作者 祖象欢 杨传雷 王银燕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1454-1458,共5页
用于船舶上的相继增压柴油机运行环境恶劣,为提高运行过程的安全性和可靠性,建立了性能参数状态及趋势实时在线仿真模型。对于波动大的数据如涡轮增压器转速、涡轮后排气温度等,采用原始序列变换的方法,使改进后的模型能充分利用原始数... 用于船舶上的相继增压柴油机运行环境恶劣,为提高运行过程的安全性和可靠性,建立了性能参数状态及趋势实时在线仿真模型。对于波动大的数据如涡轮增压器转速、涡轮后排气温度等,采用原始序列变换的方法,使改进后的模型能充分利用原始数据提供的信息,有效解决了其预测精度低的问题。利用MATLAB编写了灰色预测程序,并采用GUI设计和建立了灰色预测仿真平台。通过将平台仿真结果与试验数据对比表明:改进后的GM(1,1)模型不仅能对单调数列进行精确预测,也可对波动数据序列进行精确预测。 展开更多
关键词 柴油机 相继增压 灰色预测 GM(1 1)模型 图形用户界面 序列变换
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柴油机大小涡轮相继增压系统瞬态切换策略 被引量:8
7
作者 张哲 邓康耀 +1 位作者 钱跃华 石磊 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期141-146,共6页
针对大小涡轮相继增压系统的两条切换转速线进行了外特性工况的瞬态切换试验,试验结果显示控制阀门同时开闭会出现压气机喘振和发动机进气波动大等问题,通过分析切换过程中相关性能参数的变化情况,总结出了外特性工况瞬态切换过程中阀... 针对大小涡轮相继增压系统的两条切换转速线进行了外特性工况的瞬态切换试验,试验结果显示控制阀门同时开闭会出现压气机喘振和发动机进气波动大等问题,通过分析切换过程中相关性能参数的变化情况,总结出了外特性工况瞬态切换过程中阀门的最佳开闭规律:由小增压器(TC)切换至大TC时,以阀门2的开启时刻为基准,阀门1滞后1.1s开启,阀门3滞后1.3s关闭;由大TC切换至小TC时,以阀门4开启时刻为基准,阀门3滞后0.9s开启,阀门1滞后1s关闭;由大TC切换至大小2TC时,阀门3比阀门4滞后0.3s开启;而由2TC切换至大TC时,阀门3比阀门4滞后0.3s关闭。最后,通过进一步试验确定了不同负荷下的阀门切换规律。 展开更多
关键词 柴油机 相继涡轮增压 不同尺寸涡轮增压器 瞬态工况
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大功率柴油机相继增压技术研究综述 被引量:8
8
作者 李京 白洪林 +1 位作者 李耀宗 王子玉 《车用发动机》 北大核心 2017年第4期73-77,83,共6页
随着大功率柴油机不断向高增压、高功率密度、宽转速范围以及低排放的方向发展,发动机与增压系统的匹配矛盾愈发突出,特别是在低速低负荷的工况范围内。而相继增压技术可使增压系统与发动机在较宽泛的运行范围内达到良好的匹配,被认为... 随着大功率柴油机不断向高增压、高功率密度、宽转速范围以及低排放的方向发展,发动机与增压系统的匹配矛盾愈发突出,特别是在低速低负荷的工况范围内。而相继增压技术可使增压系统与发动机在较宽泛的运行范围内达到良好的匹配,被认为是改善高增压柴油机性能的最成熟的技术措施。因此,重点阐述了相继增压技术的工作原理、国内外的应用情况以及研究现状与发展趋势。 展开更多
关键词 柴油机 相继增压 综合评述
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相继涡轮增压系统对D6114型柴油机性能的影响 被引量:6
9
作者 张哲 王希波 邓康耀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期30-35,共6页
在D6114型增压中冷柴油机上,分别采用原机增压器、大增压器、小增压器和同时使用大小2个增压器等4种方案,对柴油机的燃油消耗率和碳烟排放进行了试验。通过分析比较试验结果,提出大小涡轮相继涡轮增压方案,低速工况时小增压器单独工作,... 在D6114型增压中冷柴油机上,分别采用原机增压器、大增压器、小增压器和同时使用大小2个增压器等4种方案,对柴油机的燃油消耗率和碳烟排放进行了试验。通过分析比较试验结果,提出大小涡轮相继涡轮增压方案,低速工况时小增压器单独工作,中高速工况时大小增压器并联运行。试验结果表明,采用大小涡轮相继增压系统在低速大负荷工况时,比原机燃油消耗率密度最多降低30g/(kW.h),排放烟度最多降低约22%,初步证实了车用柴油机采用相继涡轮增压技术效果良好。 展开更多
关键词 柴油机 涡轮增压器 相继涡轮增压 性能
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船用V型柴油机大小涡轮增压器相继增压切换过程试验研究 被引量:8
10
作者 何清林 王贺春 +1 位作者 王银燕 李先南 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期12-17,23,共7页
对TBD234V12柴油机采用大小涡轮增压器相继增压系统按螺旋桨推进特性进行了稳态试验,根据燃油消耗率最佳原则确定了大小涡轮增压器三阶段相继增压的切换转速。为了提高柴油机切换过程的稳定性,对柴油机在2个切换点进行了不同延迟时间的... 对TBD234V12柴油机采用大小涡轮增压器相继增压系统按螺旋桨推进特性进行了稳态试验,根据燃油消耗率最佳原则确定了大小涡轮增压器三阶段相继增压的切换转速。为了提高柴油机切换过程的稳定性,对柴油机在2个切换点进行了不同延迟时间的切换试验。通过分析切换过程中相关参数的变化情况,确定了柴油机最佳的切换延迟时间。试验结果表明:在柴油机相继增压系统切换过程中,切换时间不当会引起增压器不稳定现象,延迟时间过短,受控增压器会发生倒流现象,延迟时间太长,受控增压器会发生喘振。而合理的切换延迟时间可以避免柴油机在切换过程中由于切换延迟不当引起的增压器喘振和倒流现象。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 相继增压 切换 试验
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某大功率柴油机顺序增压系统切换过程试验研究 被引量:7
11
作者 王振彪 田伟 +3 位作者 邓春龙 邓康耀 崔毅 石磊 《车用发动机》 北大核心 2009年第5期80-84,共5页
为提高某大功率柴油机顺序增压系统切换过程的平稳性,对柴油机不同负荷工况下切换对增压压力的影响规律,进气阀延迟时间与动作速度对系统喘振、空气倒流的影响规律进行了台架试验研究。试验结果表明:切换点选择在柴油机的较大负荷工况,... 为提高某大功率柴油机顺序增压系统切换过程的平稳性,对柴油机不同负荷工况下切换对增压压力的影响规律,进气阀延迟时间与动作速度对系统喘振、空气倒流的影响规律进行了台架试验研究。试验结果表明:切换点选择在柴油机的较大负荷工况,可以避免切换过程中柴油机功率的大幅度下降;从1TC到2TC的切换过程中,进气阀延迟并缓慢打开,从2TC到1TC的切换过程中,进气阀延迟并快速关闭,可以避免系统的喘振和空气倒流。研究结果为顺序增压系统控制策略的制定提供了依据。 展开更多
关键词 顺序增压 切换 延迟 喘振 倒流
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采用相继增压改善船用柴油机排放的数值模拟 被引量:7
12
作者 高占斌 王银燕 +1 位作者 何清林 王贺春 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期631-636,共6页
为了减少船舶柴油机的有害排放,在TBD234V12船用柴油机原机常规增压系统的基础上,进行了大小涡轮增压器3区相继增压设计,建立了TBD234V12船用柴油机采用大小增压器3区相继增压的准维仿真模型.应用试验实测的标况缸压曲线验证了计算模型... 为了减少船舶柴油机的有害排放,在TBD234V12船用柴油机原机常规增压系统的基础上,进行了大小涡轮增压器3区相继增压设计,建立了TBD234V12船用柴油机采用大小增压器3区相继增压的准维仿真模型.应用试验实测的标况缸压曲线验证了计算模型的有效性,且在该柴油机作为船舶主机推进特性工况下,对常规增压系统原机的油耗、涡前排温的计算结果与试验结果进行对比,吻合较好,验证了模型在变工况条件下的准确性.对采用大小增压器3区相继增压柴油机推进特性工况的排放进行数值模拟研究,结果表明:在1TC-S,1TC-L和2TC区相继增压NO x和Soot值比原机常规增压在中低负荷工况下的排放浓度都有明显的降低,燃油消耗率也有所下降,为船用柴油机采用大小增压器相继增压降低排放提供了理论依据. 展开更多
关键词 柴油机 相继增压 油耗 排放 数值模拟
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柴油机BP-PID调速器性能改善研究 被引量:7
13
作者 胡松 王贺春 +1 位作者 杨洪衬 王银燕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1590-1595,共6页
采用相继增压(STC)、可调二级增压、VGT和EGR技术的柴油机,在运行过程中进排气压力会产生较大波动,而使柴油机运行不稳定,调速性能变差。为进一步提高其调速性能,建立了传统BP-PID调速器仿真模型,并在目标转速、实际转速、转速偏差3个... 采用相继增压(STC)、可调二级增压、VGT和EGR技术的柴油机,在运行过程中进排气压力会产生较大波动,而使柴油机运行不稳定,调速性能变差。为进一步提高其调速性能,建立了传统BP-PID调速器仿真模型,并在目标转速、实际转速、转速偏差3个输入信号的基础上,增加了柴油机进排气压力2个输入信号,建立了改进BP-PID调速器仿真模型。以相继增压柴油机为例,分别采用增量式PID、传统BP-PID算法和改进BP-PID算法3种调速器进行了相继增压切换过程仿真计算,结果表明:相比增量式PID调速器,BP-PID调速器可以明显改善柴油机调速性能,增加进排气压力2个输入信号可以加快BP神经网络对PID参数的调节速度,从而进一步改善BP-PID调速器的调速性能;当进排气压力变化较小时,改善效果较小,当进排气压力变化较大时,改善效果明显。 展开更多
关键词 柴油机 调速器 PID BP神经网络 相继增压 GT-POWER
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新型相继增压系统对船用柴油机性能影响的研究 被引量:7
14
作者 杨捷波 王彬彬 +1 位作者 叶子枭 范金宇 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期52-61,共10页
将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT),完成VGT相继增压(sequential turbo charging,STC)系统改造及其开度控制装置设计。通过试验,研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%... 将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT),完成VGT相继增压(sequential turbo charging,STC)系统改造及其开度控制装置设计。通过试验,研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%和100%这8种开度对STC-VGT增压柴油机分别以单/双涡轮运行的性能影响建立多目标灰色决策模型,通过主客观赋权的方法计算得出单/双涡轮运行时,各研究负荷所对应的最佳VGT开度,并根据燃油经济性最优原则确定STC-VGT系统单/双涡轮切换点为50%负荷、切换开度为0%。最后,对STC-VGT系统性能进行评估。结果表明:相比原机,STC-VGT系统主增压器单独运行时动力性改善明显,NO_(x)排放量升高,碳烟排放量降低,同时随着负荷的增加,燃油消耗率均呈现先降低后升高的趋势;系统双涡轮同时运行,当VGT开度大于70%时,动力性整体相比原机有所下降,最大降幅约为1.16 MPa,NO_(x)排放量降低,碳烟排放上升,燃油消耗率整体高于原机。该系统以各负荷最佳VGT开度运行时,燃油经济性整体优于原机,且负荷在10%~80%范围内时燃油经济性也优于传统定涡轮相继增压;同时碳烟排放性能整体优于原机和传统定涡轮相继增压,但NO_(x)排放特性相反。柴油机采用STC-VGT系统时,动力性、经济性和碳烟排放性均得到有效提升,但NO_(x)排放性能有所下降。 展开更多
关键词 柴油机 可变截面涡轮增压器 相继增压 灰色决策
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船用柴油机相继增压蝶阀切换延迟仿真研究 被引量:6
15
作者 王银燕 石凡 冯永明 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2009年第1期17-20,共4页
采用合理的蝶阀切换延迟时间,可有效地防止相继增压柴油机在切换过程中出现喘振现象,保证切换过程的平稳过渡.基于有限容积法,建立了TBD234V12船用柴油机采用2台增压器相继增压的计算模型.通过仿真计算,分析了蝶阀切换延迟时间对柴油机... 采用合理的蝶阀切换延迟时间,可有效地防止相继增压柴油机在切换过程中出现喘振现象,保证切换过程的平稳过渡.基于有限容积法,建立了TBD234V12船用柴油机采用2台增压器相继增压的计算模型.通过仿真计算,分析了蝶阀切换延迟时间对柴油机运行状况的影响,并选定了适合该机的切换延迟时间,为相继增压系统的控制设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 柴油机 相继增压 切换 仿真
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柴油机相继增压故障切换过程的瞬态仿真 被引量:6
16
作者 王伟才 王银燕 冯永明 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期100-106,共7页
建立了相继增压柴油机一维非定常流动的仿真程序,针对某船用相继增压柴油机空气阀和燃气阀异常开闭时的切换过程进行了多组模拟计算,并把计算与试验结果进行了对比,符合较好。结果表明:空气阀和燃气阀同时打开时将使受控涡轮增压器压气... 建立了相继增压柴油机一维非定常流动的仿真程序,针对某船用相继增压柴油机空气阀和燃气阀异常开闭时的切换过程进行了多组模拟计算,并把计算与试验结果进行了对比,符合较好。结果表明:空气阀和燃气阀同时打开时将使受控涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀延迟6 s以上打开时容易使得基本涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀打不开时将导致停机,两阀之间的定时对切换过程有很大的影响。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 柴油机 相继增压 瞬态性能 船舶动力
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不同进气条件相继增压控制策略的仿真研究 被引量:6
17
作者 钱跃华 崔毅 +1 位作者 邓康耀 王振彪 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期32-38,共7页
根据结构参数和试验数据建立相继增压系统仿真模型。通过试验与计算结果的对比验证该模型,并采用该模型对相继增压控制策略进行研究。根据试验与计算结果确定相继增压的切换策略为切入压气机的打开或关闭应该晚于涡轮的打开或关闭,避免... 根据结构参数和试验数据建立相继增压系统仿真模型。通过试验与计算结果的对比验证该模型,并采用该模型对相继增压控制策略进行研究。根据试验与计算结果确定相继增压的切换策略为切入压气机的打开或关闭应该晚于涡轮的打开或关闭,避免了压气机的喘振及增压空气由进气管向压气机倒流。压气机延迟打开时间随环境压力的降低而升高,随环境温度的降低而降低,压气机延迟关闭时间随环境压力和温度的降低而降低。高原与标准环境相比,延迟打开时间变长,延迟关闭时间变短。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 相继增压 控制策略 高原环境
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某型柴油机废气涡轮增压器自动转换故障分析与排除
18
作者 郑发彬 邹恺恺 王虎 《中国修船》 2024年第3期33-36,共4页
文章针对某型柴油机废气涡轮增压器运行状态无法从1台增压器(1TC)自动转换至2台增压器(2TC)的故障,对相继涡轮增压(STC)控制系统、A列排气背压高报警、冒烟报警和负荷报警4种情况进行了排查。分析结果表明,故障原因是管路磨损破口后交... 文章针对某型柴油机废气涡轮增压器运行状态无法从1台增压器(1TC)自动转换至2台增压器(2TC)的故障,对相继涡轮增压(STC)控制系统、A列排气背压高报警、冒烟报警和负荷报警4种情况进行了排查。分析结果表明,故障原因是管路磨损破口后交叉窜气,并通过船舶航行试车进行了验证。 展开更多
关键词 柴油机 相继涡轮增压 增压器
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相继增压柴油机瞬态切换喷油策略 被引量:6
19
作者 王银燕 于恩程 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期839-844,共6页
针对相继增压柴油机切换过程中存在的问题,提出了利用多目标进化算法对TBD234V12相继增压柴油机的瞬态切换过程进行优化设计.选取切换延迟时间内的循环喷油量作为设计变量,在功率和最大爆发压力的约束条件下,采用Sobol序列产生初始均匀... 针对相继增压柴油机切换过程中存在的问题,提出了利用多目标进化算法对TBD234V12相继增压柴油机的瞬态切换过程进行优化设计.选取切换延迟时间内的循环喷油量作为设计变量,在功率和最大爆发压力的约束条件下,采用Sobol序列产生初始均匀种群,利用Pareto的非支配排序的方法对相继增压柴油机瞬态切换过程的喷油规律进行了优化,最高可以使相继增压柴油机切换过程中转速波动及碳烟排量分别降低88%和79%.通过对TBD234V12相继增压柴油机切换过程燃油喷射MAP图进行优化,达到了改善切换过程瞬态性能的目的. 展开更多
关键词 柴油机 相继增压 瞬态切换 喷油规律 多目标优化
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船用柴油机相继增压系统性能研究 被引量:3
20
作者 梁桂森 沈勇 +1 位作者 陈瑾 张南林 《柴油机》 1999年第6期10-14,共5页
柴油机高增压会带来严重的部分工况问题,主要有部分工况热负荷较高和容易造成压气机的喘振.柴油机相继增压有效地解决了高增压柴油机低工况问题:改善了低工况燃油经济性,降低了热负荷、减少了喘振可能性等.
关键词 柴油机 相继增压 高增压 低工况 船用
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