閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)優(yōu)化設計及性能研究.pdf

1、在眾多的AIP系統(tǒng)中，閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)具有開發(fā)周期短、可靠性強、柴油機技術成熟、易于實現等優(yōu)點，因此對閉式循環(huán)柴油機自動控制及性能研究是十分重要的。
　　 本文以4102BG柴油機作為閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)的動力單元。通過仿真和實驗方法研究進氣組分對系統(tǒng)性能的影響。同時，提出了系統(tǒng)進氣配比的自動控制方案。主要研究內容有以下幾個方面：
　　 1、首先，在GT-Power軟件中建立了閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)的仿真模型，并根據仿真結果

2、和實驗數據的比較，驗證了仿真模型的準確性。然后，通過仿真結果分析了氬氣濃度、二氧化碳濃度和進氣比熱比對系統(tǒng)性能的影響。
　　 2、編寫了閉式循環(huán)柴油機裝置系統(tǒng)的控制程序并建立監(jiān)控界面。完成的控制程序實現了對系統(tǒng)工作時各參數的采集、進氣比熱比計算。同時，提出了系統(tǒng)進氣組分配比控制方案。系統(tǒng)中的監(jiān)控界面實現了對系統(tǒng)工況的實時顯示。
　　 3、對閉式循環(huán)柴油機實驗臺架進行改進，增加了氬氣濃度分析，完善了對系統(tǒng)進氣混合氣組分的測

3、量。分別在冷卻器前、超重力旋轉床前后和進氣混合箱四處設置氣體組分測點和皮托管測點，通過測量和計算得出循環(huán)氣體各組分的質量流量。
　　 4、實驗研究分析了進氣組分和進氣比熱比對閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)性能的影響，并分析了循環(huán)氣體組分的變化原因。
　　 5、初步探索了對閉式循環(huán)柴油機進行工程化應用的方案，提出了總體設計方案和布局，設計了換熱系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)初步方案。根據設計選擇了一些適用的儀器等。為閉式循環(huán)柴油機工程化應用