船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究[1]

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1、第３５卷第４期中国航海Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．４２０１２年１２月ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮＯＦＣＨＩＮＡＤｅｃ．２０１２文章编号：１０００－４６５３（２０１２）０４－００２６－０７船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究黄加亮１，乔英志１，王丹２，杨国豪１（１．集美大学轮机工程学院，福建厦门３６１０２１；２．大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连１１６０２６）摘要：利用ＡＶＬＢＯＯＳＴ软件建立了４１９０ＺＬＣ－２型船用中速四冲程增压柴油机的仿真模型，利用ＢＯＯＳＴ模型进行柴油机推进特性和负荷特性工况的计算，通过与实验数据对比，验证模型的正确性。利用ＢＯＯＳＴ软件对４１９０Ｚ

2、ＬＣ－２型船用中速柴油机与现有增压器联合运行规律进行研究，得到柴油机与涡轮增压器匹配特性。结果表明，４１９０ＺＬＣ－２型柴油机与压气机联合运行性能很好符合增压器匹配的要求。关键词：船舶、舰船工程；船用中速柴油机；ＡＶＬＢＯＯＳＴ软件；涡轮增压器；匹配特性；实验研究中图分类号：Ｕ６６４．１；ＴＰ３９１．９文献标志码：ＡＡＳｔｕｄｙｏｆＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭａｔｃｈｂｅｔｗｅｅｎＭｅｄｉｕｍ－ｓｐｅｅｄＭａｒｉｎｅＤｉｅｓｅｌＥｎｇｉｎｅａｎｄＴｕｒｂｏ－ｃｈａｒｇｉｎｇＳｙｓｔｅｍ１，ＱｉａｏＹｉｎｇｚｈｉ１，ＷａｎｇＤａｎ２，ＹａｎｇＧｕｏｈａｏ１Ｈｕａ

3、ｎｇＪｉａｌｉａｎｇ（１．ＭａｒｉｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＪｉｍｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｒｉｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆ４１９０ＺＬＣ４－ｓｔｒｏｋｅｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｄｍａｒｉｎｅｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｕｓｉｎｇＡＶＬ＿ＢＯＯＳＴｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｃｏ

4、ｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｌｏａｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ４１９０ＺＬＣ－２ｍｅｄｉｕｍ－ｓｐｅｅｄｍａｒｉｎｅｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅａｎｄｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒｉｓｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈｔｈｅＢＯＯＳＴｍｏｄｅｌｔｏｆｉｎｄｔｈｅｍａｔｃｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉ

5、ｏｎｏｆ４１９０ＺＬＣ－２ｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅａｎｄｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｃａｎｍａｔｃｈｔｈｅｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒｐｅｒ－ｆｅｃｔｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｐ，ｎａｖａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｍｅｄｉｕｍ－ｓｐｅｅｄｍａｒｉｎｅｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅ；ＡＶＬＢＯＯＳＴｓｏｆｔｗａｒｅ；ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ；ｍａｔｃｈｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙ４１９０系列柴油机主要用于小型渔船的主机和利用ＡＶＬ＿ＢＯＯＳＴ软件建立了４１９０ＺＬＣ－２型船舶发电机组的动力机械。４１９０系列柴油机采用柴油机的整机

6、模型，首先对柴油机的额定工况进行中冷涡轮增压技术和四气门技术，具有多种不同标计算，通过对模型参数的修正和调试，使计算结果与定转速的不同机型。４１９０ＺＬＣ－２型柴油机采用潍坊实验结果相符。通过改变ＢＯＯＳＴ模型中的参数得富源ＳＪ１３５型废气涡轮增压器，提高了柴油机的功到推进特性曲线和柴油机负荷特性曲线并与实验数［１－２］率，同时提高了柴油机的经济性。柴油机与增压据进行对比，结果与实验数据相符。利用ＢＯＯＳＴ器的联合运行特性随柴油机整个工况而变化，并影仿真模型进行柴油机与涡轮增压器联合运行规律进响柴油机的整机性能。因此有必要利用ＢＯＯＳＴ软行研究，分别得到柴

7、油机推进特性与负荷特性的柴件对４１９０ＺＬＣ－２型船用中速柴油机与现有增压器联油机与压气机配合运行线。合运行规律进行研究，得出柴油机不同工况下与增１建立柴油机仿真模型压器匹配的特性，为柴油机日常的操作管理提供理论参考。ＡＶＬＢＯＯＳＴ软件中提供了一个模型编辑和收稿日期：２０１２－０８－１６基金项目：国家自然科学基金（５１２７９０６６）；福建省自然科学基金（２０１２Ｊ０１２３０）作者简介：黄加亮（１９６３－），男，福建南安人，副教授，硕士生导师，主要从事船舶柴油机性能优化与故障分析研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｌｈｕａｎｇ＠ｊｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．黄加亮，等：船用柴油

8、机与涡轮增压系统匹配及性能研究２７指导数据输入的工作空间图形用户界