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核电站应急柴油机冗余式控制系统自主设计及国产化研究
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作者 张金柱 杨永文 +3 位作者 王昌庆 闫宇 韩琳 张玲琪 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期94-102,共9页
为了解决中国核电应急柴油机控制系统长期依赖进口的问题,自主研制了智能数字控制单元(smart digital control-nuclear,SDC-N)冗余式控制系统。该控制系统分别针对硬件和软件进行了双冗余设计,具备起动控制、调速控制、相继增压控制、... 为了解决中国核电应急柴油机控制系统长期依赖进口的问题,自主研制了智能数字控制单元(smart digital control-nuclear,SDC-N)冗余式控制系统。该控制系统分别针对硬件和软件进行了双冗余设计,具备起动控制、调速控制、相继增压控制、故障诊断及冗余切换控制等功能。在核电站应急柴油机上进行了调速、冗余切换等试验验证,在硬件在环测试平台上进行了极端的故障切换试验验证。试验结果表明调速时转速波动率小于±1%,冗余切换时转速波动小于标定转速的7%,冗余切换稳定时间小于2 s。试验结果满足各项功能和指标要求,提高了容错能力和可靠性。 展开更多
关键词 核电 应急柴油机 调速控制 冗余切换控制
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短路冲击下的船用柴油机瞬态扭振特性分析 被引量:1
2
作者 徐聪聪 梁刚 +4 位作者 陶杰 焦亚飞 陈晋元 王鹏程 邓梦灿 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S01期93-100,共8页
[目的]为提出船用柴油发电机组的轴系扭振参数优化方案,需分析其在短路冲击下的瞬态扭转振动特性。[方法]采用Newmark法,以某型20 V柴油发电机组的短路冲击工况为例,对比不同轴系参数对轴系瞬态扭振特性的影响规律,进而基于参数优化结... [目的]为提出船用柴油发电机组的轴系扭振参数优化方案,需分析其在短路冲击下的瞬态扭转振动特性。[方法]采用Newmark法,以某型20 V柴油发电机组的短路冲击工况为例,对比不同轴系参数对轴系瞬态扭振特性的影响规律,进而基于参数优化结果来确定新的机组减振器刚度与联轴器刚度选配方案。[结果]研究结果表明:发生短路冲击时,轴系扭振特性将显著恶化;经优化之后(将扭振减振器刚度、联轴器刚度分别优选为原始值的0.9和0.70倍),短路冲击工况下的电机轴瞬时最大附加应力、联轴器瞬时最大扭矩、曲轴各轴段瞬时最大应力分别降低了13.43%,10.51%,5.29%。[结论]该参数优化方案可以有效降低轴系的瞬态扭振水平,研究成果可为柴油发电机组的减振降噪设计提供参考。 展开更多
关键词 船用柴油机 轴系扭振 短路冲击 参数优化
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大功率船用柴油机起动性能试验研究 被引量:4
3
作者 李新瑞 黄立 +3 位作者 李先南 张文正 郑亮 王凤艳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1177-1185,共9页
为了满足大功率船用柴油机的快速起动需求,针对船用柴油机的起动过程进行试验研究,总结了不同因素对船用柴油机起动性能的影响规律。试验结果表明:柴油机在起动初期,起动机退出时间应不早于共轨建压时间;喷油参数对起动性能的影响最大,... 为了满足大功率船用柴油机的快速起动需求,针对船用柴油机的起动过程进行试验研究,总结了不同因素对船用柴油机起动性能的影响规律。试验结果表明:柴油机在起动初期,起动机退出时间应不早于共轨建压时间;喷油参数对起动性能的影响最大,占比超过48%,通过优化喷油参数可以大幅改善起动性能。对于大功率船用柴油机,采用低轨压、小油量起动,然后迅速切换至高轨压、大油量的喷油策略,可以使柴油机快速喷油并释放大量热量,有效缩短起动时间。 展开更多
关键词 船用柴油机 快速起动性 影响规律 起动时间 控制策略
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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
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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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船用柴油机涡轮增压技术发展现状 被引量:17
5
作者 黄立 陈晓轩 +3 位作者 李先南 张文正 王新权 黄敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2438-2449,共12页
船舶动力排放与经济性法规日趋严格,推动船用柴油机涡轮增压技术向高增压、高效率和电动化等方向快速发展。本文分别从涡轮增压系统与涡轮增压器部件角度,对国内外主要船用柴油机增压技术的基本原理、主要特性、应用机型等内容进行了详... 船舶动力排放与经济性法规日趋严格,推动船用柴油机涡轮增压技术向高增压、高效率和电动化等方向快速发展。本文分别从涡轮增压系统与涡轮增压器部件角度,对国内外主要船用柴油机增压技术的基本原理、主要特性、应用机型等内容进行了详细阐述,重点分析两级涡轮增压、相继增压、可变涡轮增压和机电复合涡轮增压等增压系统技术,以及高效宽域压气机和高效涡轮等增压部件技术,展望了船用柴油机增压技术发展趋势。 展开更多
关键词 船用柴油机 涡轮增压系统 涡轮增压器 节能 减排 综述
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船用柴油机燃烧闭环控制用缸压信号实时采集技术 被引量:2
6
作者 胡建村 金江善 +3 位作者 王锋 邓康耀 周思敏 秦慈伟 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第17期142-146,共5页
为了提高船用柴油机运行的性能和可靠性,对柴油机缸内燃烧过程进行实时监测和控制的需求越来越强烈,而缸压信号实时采集处理技术是实现燃烧过程控制和监测的重要基础。基于原有控制系统增加燃烧闭环控制过程是最经济和现实的技术途径,... 为了提高船用柴油机运行的性能和可靠性,对柴油机缸内燃烧过程进行实时监测和控制的需求越来越强烈,而缸压信号实时采集处理技术是实现燃烧过程控制和监测的重要基础。基于原有控制系统增加燃烧闭环控制过程是最经济和现实的技术途径,因此本文基于柴油机控制系统的嵌入式硬件平台对满足燃烧闭环控制的缸压信号采集技术的要求和实现方法进行分析研究和验证,研究表明该方法能够满足柴油机燃烧闭环控制对缸压信号采集处理的精度和实时性要求。 展开更多
关键词 船用柴油机 燃烧闭环控制 燃烧参数计算 缸压信号采集
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船用柴油机多孔喷嘴的喷雾不一致性及其对发动机性能影响的分析 被引量:2
7
作者 沈刚 黄立 +3 位作者 李红梅 郑亮 张文正 张玉银 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2566-2576,共11页
由于柴油机多孔喷嘴加工偏差、针阀抬起过程产生的抖动以及喷嘴内部的空穴现象等原因,各孔燃油喷射存在不一致的情况。为了探究多孔喷嘴各孔燃油喷射差异对大缸径船用柴油机喷雾、燃烧及缸内热负荷的影响,以高压共轨船用柴油机为研究对... 由于柴油机多孔喷嘴加工偏差、针阀抬起过程产生的抖动以及喷嘴内部的空穴现象等原因,各孔燃油喷射存在不一致的情况。为了探究多孔喷嘴各孔燃油喷射差异对大缸径船用柴油机喷雾、燃烧及缸内热负荷的影响,以高压共轨船用柴油机为研究对象,通过定容弹喷雾试验研究了高压共轨喷油器多孔喷嘴各孔喷雾发展的不一致性,并基于喷雾试验结果,通过CFD仿真研究了各孔喷雾不一致性对柴油机燃烧、性能及缸内热状态的影响。结果表明,在针阀抬起过程中,各孔喷雾贯穿距存在明显差异,各孔喷雾贯穿距离散系数为3%~40%,且随着针阀抬起离散系数逐渐减小,在针阀完全抬起后,各孔喷雾贯穿距基本一致,各孔喷雾贯穿距离散系数在5%以下;各孔喷雾不一致会导致各雾束的早期燃烧存在明显差异,对缸压、油耗、放热率、缸内平均温度、NOx和Soot排放影响很小;各孔喷雾不一致会加剧活塞、缸盖、缸套的局部热负荷,同时会导致高温燃气向缸套的总体散热量增加9.1%,而活塞、缸盖总散热量不变。 展开更多
关键词 船用柴油机 多孔喷嘴 喷雾 发动机性能 燃烧热负荷
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柴油机气缸排气温度与排气管关系的研究 被引量:4
8
作者 姚叔林 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期1-6,共6页
长期以来,气缸排气温度被看作是表征气缸内热负荷的参数;各气缸排气温度不相同,被认为是各气缸工作不平衡的反映。在探清真正标志气缸内热负荷的主要内涵,及在各气缸工作平衡的条件下所测得的气缸排气温度也不应相同的机理后,将获... 长期以来,气缸排气温度被看作是表征气缸内热负荷的参数;各气缸排气温度不相同,被认为是各气缸工作不平衡的反映。在探清真正标志气缸内热负荷的主要内涵,及在各气缸工作平衡的条件下所测得的气缸排气温度也不应相同的机理后,将获得对排气温度的正确概念。这对指导分析柴油机性能和设计增压系统具有重要意义。 展开更多
关键词 排气歧管 温度 柴油机 汽缸
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舰船大功率柴油机数值数据库检索系统研究
9
作者 张志跃 巩秀花 蔡文博 《舰船科学技术》 1993年第5期64-67,共4页
本文论述了将微机检索技术如何应用于现代船用大功率柴油机数据资料的检索,并介绍了舰船柴油机专业数据库的建立过程、所遇到的问题以及解决的方法。
关键词 柴油机 数据库 船舶 检索系统
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柴油机增压器涡轮排气壳试验研究
10
作者 吴一凡 《舰船科学技术》 1991年第1期30-32,25,共4页
我国引进增压器已基本上实现了国产化。现在对该产品的进一步消化和改进提高已提到日程上来。对增压器涡轮排气壳的改进试验研究就是其中的任务之一。 本研究用VTR251涡轮增压器的涡轮排气壳为试验模型。试验在吹式风洞上进行,由于模型... 我国引进增压器已基本上实现了国产化。现在对该产品的进一步消化和改进提高已提到日程上来。对增压器涡轮排气壳的改进试验研究就是其中的任务之一。 本研究用VTR251涡轮增压器的涡轮排气壳为试验模型。试验在吹式风洞上进行,由于模型就是实物,因此,几何相似、动力相似条件都得到满足。 展开更多
关键词 柴油机 增压器 涡轮排气壳 试验
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人工神经网络技术在柴油机排放控制中应用 被引量:6
11
作者 梁桂森 顾宏中 邬静川 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期71-75,共5页
以柴油机排放控制为例,讨论了神经网络技术在柴油机中应用的前景,提出了神经网络软测量的概念,建立了基于柴油机排放控制的模糊神经网络控制模型,并应用神经网络技术实现了柴油机NOx排放量和油耗率的优化控制。
关键词 人工智能 柴油机 人工神经网络 排放控制
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舰船柴油机技术现状及发展趋势 被引量:13
12
作者 张南林 《舰船科学技术》 2010年第1期17-21,共5页
总结了20多年来舰船柴油机技术的发展,叙述了影响舰船柴油机发展的重要因素,预计未来船用柴油机仍将以较大的步伐发展,介绍了一些影响舰船柴油机发展的新技术。在分析国内外技术差距的基础上。
关键词 船舶轮机工程 船舶柴油机
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影响柴油机伞帘喷雾燃烧系统性能的几个因素
13
作者 乔信起 宋永臣 +3 位作者 李明华 高希彦 陈家骅 黄震 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期5-7,38,共4页
研究了单缸柴油机喷嘴端伸出量、喷孔参数、启喷压力、供油提前角、燃烧室结构和工况对伞帘喷雾燃烧系统性能的影响。结果表明 ,喷嘴端伸出量明显影响燃油消耗率和烟度 ,最佳喷嘴端伸出量随喷孔锥角同向变化 ;启喷压力、供油提前角、中... 研究了单缸柴油机喷嘴端伸出量、喷孔参数、启喷压力、供油提前角、燃烧室结构和工况对伞帘喷雾燃烧系统性能的影响。结果表明 ,喷嘴端伸出量明显影响燃油消耗率和烟度 ,最佳喷嘴端伸出量随喷孔锥角同向变化 ;启喷压力、供油提前角、中心喷孔直径和燃烧室凸缘高度存在最佳值 ;伞帘喷雾燃烧系统的最佳供油提前角比传统燃烧系统小得多 ;在低负荷下 ,喷嘴带中心喷孔时的烟度稍高些 ,但燃油消耗率不恶化。 展开更多
关键词 供油提前角 喷孔直径 烟度 单缸柴油机 燃烧室 低负荷 喷嘴 燃油消耗率 工况 系统性能
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单缸柴油机排气管疲劳开裂的仿真分析 被引量:9
14
作者 张华兵 李丽婷 +3 位作者 苗伟驰 焦亚飞 梁刚 乔信起 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期430-435,共6页
针对单缸柴油机排气管的开裂问题,提出了基于等效振动和材料温度效应的热机耦合方法,利用有限元法计算排气管的温度和应力,并依据修正的Miner法则和线性累计损伤理论,考虑应力梯度、表面粗糙度和温度的影响,预测排气管结构的疲劳危险位... 针对单缸柴油机排气管的开裂问题,提出了基于等效振动和材料温度效应的热机耦合方法,利用有限元法计算排气管的温度和应力,并依据修正的Miner法则和线性累计损伤理论,考虑应力梯度、表面粗糙度和温度的影响,预测排气管结构的疲劳危险位置。结果表明:排气管失效的原因是由于上下方向刚度不足,存在热模态共振风险,疲劳安全系数不足导致开裂;原失效和增加支撑的排气管疲劳安全系数分别为1.06和1.6,仿真预测结果与实际符合一致。 展开更多
关键词 柴油机 排气管 疲劳分析 热模态 热机耦合
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涡轮增压柴油机准动态模型及其数字和混合实时仿真 被引量:4
15
作者 张苇 张佰年 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1992年第4期19-26,共8页
本文介绍了使用常规的柴油机特性资料建立涡轮增压柴油机隹动态模型的方法;用建立的准动态模型进行了增压柴油机及其动力装置典型的动态过程的数字及混合计算机实时仿真研究。本文的研究结果显示,用准动态模型进行仿真,可以兼顾仿真的... 本文介绍了使用常规的柴油机特性资料建立涡轮增压柴油机隹动态模型的方法;用建立的准动态模型进行了增压柴油机及其动力装置典型的动态过程的数字及混合计算机实时仿真研究。本文的研究结果显示,用准动态模型进行仿真,可以兼顾仿真的精度与速度;而用通常较易得到的常规的柴油机特性资料,即可较精确地建立涡轮增压柴油机的准动态模型。 展开更多
关键词 增压柴油机 模型 计算机 实时仿真
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柴油机受热零件的低周热疲劳寿命预测 被引量:4
16
作者 顾泽同 胡刚 +1 位作者 巢瑞安 杨文杰 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期298-305,共8页
本文首先分析船用柴油机热载荷的加载情况,然后确定强载零件的应力—应变迟滞循环;在此基础上用应变范围区分理论和滞回能范围理论,预测受热零件的低周热疲劳寿命.并和因低周热循环(起动和仃机)损坏的机器零件进行了比较,说明两个方法... 本文首先分析船用柴油机热载荷的加载情况,然后确定强载零件的应力—应变迟滞循环;在此基础上用应变范围区分理论和滞回能范围理论,预测受热零件的低周热疲劳寿命.并和因低周热循环(起动和仃机)损坏的机器零件进行了比较,说明两个方法都具有一定的精确性.这是由于二者都考虑了疲劳和蠕变的交互作用.文中热疲劳和高温低循环疲劳的相当温度用的是最高温度T_2.在轴对称问题中,因为环向应力占主要地位,因此应力—应变范围以环向应力—应变范围为标志. 展开更多
关键词 温度场 热应力 热疲劳 柴油机
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基于维纳过程的船舶柴油机增压器寿命预测 被引量:3
17
作者 赵思恒 周航 周少伟 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第6期126-132,共7页
[目的]针对船舶柴油机增压器难以收集到全生命周期性能退化数据的问题,提出一种基于维纳过程的寿命预测模型。[方法]首先,采用K-Means模型对增压器实际运行工况进行聚类,提取出典型工况数据;然后,使用贝叶斯突变点检测模型识别增压器的... [目的]针对船舶柴油机增压器难以收集到全生命周期性能退化数据的问题,提出一种基于维纳过程的寿命预测模型。[方法]首先,采用K-Means模型对增压器实际运行工况进行聚类,提取出典型工况数据;然后,使用贝叶斯突变点检测模型识别增压器的缺陷点;最后,建立基于维纳过程的退化模型,并以某型船用柴油机增压器为应用对象,预测增压器的剩余使用寿命。[结果]结果显示,基于维纳过程的寿命预测方法能够在不需要同类设备历史退化数据的情况下对增压器的剩余寿命进行预测。[结论]所提方法对缺少故障样本的船舶柴油机增压器寿命预测具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 船舶柴油机 涡轮增压器 寿命预测 维纳过程 突变点检测
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冰粒两相流对船用离心泵叶片损伤特性的影响
18
作者 曹应佳 徐立 +3 位作者 霍晓萌 李丽婷 丁正强 胡靖睿 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期93-97,共5页
离心泵作为极地船舶主机辅助系统的关键组件,其工作状态对主机的稳定运行至关重要。为研究冰粒两相流对主机辅助系统中离心泵叶片损伤的影响,基于计算流体力学方法,采用欧拉-欧拉模型,其中冰粒体积分数范围为0~7%,冰粒直径范围为0~1.2 m... 离心泵作为极地船舶主机辅助系统的关键组件,其工作状态对主机的稳定运行至关重要。为研究冰粒两相流对主机辅助系统中离心泵叶片损伤的影响,基于计算流体力学方法,采用欧拉-欧拉模型,其中冰粒体积分数范围为0~7%,冰粒直径范围为0~1.2 mm。通过分析比较叶片表面冰粒分布、汽蚀系数及剪切应力等特征参数发现,在两相流条件下,叶片表面压力变化主要受冰粒分布特性影响;两相流中的冰粒与壁面之间的剧烈碰撞消耗了离心泵内部流场动能,从而降低了叶片表面的汽蚀系数和剪切应力。 展开更多
关键词 离心泵 冰粒两相流 叶片 汽蚀系数 剪切应力
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柴油机用圆弧齿轮润滑油泵的设计
19
作者 胡逸欣 吴炎康 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期43-46,共4页
一种新型的圆弧齿轮泵,与渐开线齿轮泵相比,具有体积小、重量轻、流量大、脉动小、寿命长、噪音小,轴承负荷低等优点。在柴油机润滑系统中,采用圆弧齿轮泵可用普通材料替代合金钢,可简化热处理工艺和降低生产成本。
关键词 圆弧 齿轮泵 润滑油 柴油机
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柴油机泵组振动故障分析 被引量:1
20
作者 冀洵 何清林 晏阳 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第21期119-121,共3页
在对某型柴油机泵组进行现场振动测试过程中,通过分析振动频谱数据,发现频谱图中基频振动异常,存在基频振动故障。通过分析故障原因,对柴油机安装底座进行固有频率的测试分析,发现底座存在一阶固有频率与泵组基频一致,认为底座在泵组工... 在对某型柴油机泵组进行现场振动测试过程中,通过分析振动频谱数据,发现频谱图中基频振动异常,存在基频振动故障。通过分析故障原因,对柴油机安装底座进行固有频率的测试分析,发现底座存在一阶固有频率与泵组基频一致,认为底座在泵组工作过程中发生了共振,造成柴油机的基频振动异常。为消除共振现象,对底座进行优化加固,加固完成后进行振动复测,振动数值降低明显,振动情况得到有效改善,满足交机要求。 展开更多
关键词 柴油机 振动 固有频率 峰值保持 共振
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