四冲程废气涡轮增压柴油机在潜艇通气管工况下的试验研究

当前在柴-电常规动力潜艇上仍然采用机械增压四冲程柴油机或二冲程柴油机与电动发电机组成动力装置。这样由于柴油机的功率指标的提高受到很大限制,耗油率很大,从而使潜艇动力装置的性能停留在较低的水平上。随着潜艇水下机动性能要求的不断提高,同时为了缩短通气管航行状态下的充电时间以提高潜艇的隐蔽性,世界各国都正在努力探索提高柴油机在高背压工况下的功率容量。在水面工况正常背压下,采用废气涡轮增压可使柴油机的功率成倍地增长,因此在     

特征线理论在潜艇涡轮增压柴油机性能研究中的应用

本文将特征线法应用于潜艇废气涡轮增压柴油机性能的研究。探讨了通气管工况环境条件对压气机、柴油机、涡轮性能参数的影响,研究柴油机、增压系统结构参数对改善废气涡轮增压柴油机水下工况适应性的作用。在对 PA6—280机的多方案计算研究的基础上,提出一个通气管工况下较合理的废气涡轮增压方案。本文计算的功率下降值与模拟试验结果一致。     

涡轮增压柴油机在潜艇的应用

本文概述了常规动力潜艇及其柴油机动力装置发展的现状,指出采用四冲程涡轮增压柴油机作为潜艇主机,对提高常规潜艇的战技术性能,具有重大的现实意义,已成为国外常规潜艇柴油机动力装置发展的主要趋势。并分析了常规潜艇采用涡轮增压柴油机给全艇总体性能带来的好处。文章介绍了根据潜艇工况对柴油机的各种要求所进行的广泛的试验研究,用大量试验数据说明涡轮增压柴油机用作潜艇主机是可行的。     

四冲程涡轮增压柴油机波动背压特性的试验研究

四冲程涡轮增压柴油机能否应用于潜艇,其中关键问题之一,就是纯涡轮增压柴油机在四、五级海情的波动背压工况下,能否稳定可靠地工作。本文根据实验室模拟试验及海上实艇试验结果认为:涡轮增压柴油机对排气背压的波动是十分敏感的,但通过调整柴油机及涡轮增压器的某些结构、性能参数,可以实现柴油机在水下工况的稳定工作。文章还对改善柴油机的波动背压特性,作了初步的探讨。     

涡轮增压柴油机用于潜艇时可靠性参数的试验和分析

本文从影响涡轮增压柴油机工作可靠性参数的试验结果来分析其用于潜艇的可靠性。并通过分析,作者认为在限定排气温度条件下,涡轮增压柴油机的机械负荷、热负荷都低于标定工况,柴油机和增压器的工作是安全可靠的。     

一种废气涡轮增压柴油机的动态仿真模型

针对采用RQV调速器、进气中冷器以及MPC排气系统的废气涡轮增压柴油机进行研究,提出了其动态工作的仿真模型.利用所提出的模型编程计算了柴油机油门突增和负荷突减2种典型工况下调速器齿条位移、柴油机转速、有效扭矩和有效比油耗的瞬时变化.结果表明该废气涡轮增压柴油机动态仿真模型可用来详细研究该类柴油机的动态工作过程,能够为研究、设计及改进柴油机性能提供一种新的途径.     

潜艇柴油主机预防倒灌水的初步措施

常规潜艇主机(柴油机),由于各种原因,常引起海水从排烟管倒灌入柴油机的气缸中,造成连杆压弯,严重时气缸机架被弯曲的连杆碰坏,酿成较大事故。为防止海水倒灌,本文提出两项措施:一、联锁装置。柴油机在通气管状态下启动或废气排水时,排气压力不达0.8公斤/厘米~2或0.6公斤/厘米~2,水下排气外档板打不开,防止了误操。二、警报装置。由于其他原因海水渗漏进入排烟管时,警报器发出闪光信号,告诉艇员应及时排除积水。由于结构上原因,当潜艇在潜望镜状态下航行产生尾倾时,会有小量海水倒灌现象,针对此情况,在本文附注中提出了在操作上的改进意见,可以避免海水倒灌。     

互动地带

读者钟卜发来电子邮件说11A期第25页上说到,除燃料电池系统外,其他AIP方式都会产生难处理的高温废气,“斯特林”发动机排出的废气可达800℃之高。这令他想起来,很多现代主战坦克的动力机组中都有“废气涡轮增压装置”,恰恰是利用高温废气来增强主机输出功率,好像还有发电用的。他想请教一下此类装置装在潜艇上的可行性。目前世界各国对于AIP系统废气的处理方法大同小异。由于AIP系统废气的基本成分是二氧化碳、水蒸汽以及微量的氧气,因此废气处理装置相对较为简单。在将这些废气排出艇外之前,首先利用一个小型的热交换器将其进行冷却。水蒸汽经过冷却之后变成了冷凝水被排掉,废气中的二氧化碳和微量氧气经过冷却之后,通过一个背压阀并在     

小海军演绎“大手笔”神奇——独具特色的瑞典海军潜艇

众所周知,当今世界上大约有40多个国家和地区拥有800艘左右的潜艇,其中常规动力潜艇就有700余艘。与核动力潜艇相比,常规动力潜艇机动灵活、噪音小、造价低,有着不可比拟的优势。但它有一个致命的弱点,那就是不能在水下作长时间的航行,必须经常上浮至海面“呼吸”,即在通气管状态下使用柴油机为蓄电池充电。这样很容易被对方雷达侦察到,同时柴油机为蓄电池充电时的噪声,也极易被对方声纳探测到,因而大大增加了暴露率,使其生存能力受到严重威胁。为减少暴露率,增加隐蔽性,早在二战期间,德国及前苏联就曾涉足AIP(不依赖空气推进系统)动力装…     

基于BP神经网络的柴油机动态输出扭矩预测建模

比照测试柴油机负荷特性方法对某型废气涡轮增压柴油机进行了全工况热平衡台架试验,并以柴油机各稳定工况点台架试验的转速、加油尺杆位移、排气温度及相应输出扭矩的测试数据为训练、测试样本,通过BP神经网络的反复学习,得到了精度较高且泛化能力较强的柴油机动态输出扭矩预测模型。     

新技术在柴油机上的应用分析

结合最新型ＭＴＵ／ＤＤＣ２０００型、４０００型等系列柴油机，归纳论述了在柴油机上应用的新技术，并分析了这些新技术对改进柴油机综合性能的作用．     

柴油机间歇性排气噪声自适应有源前馈控制的DSP仿真

分析了柴油机排气噪声的特征,利用自适应有源前馈系统对噪声进行控制;对间歇性噪声的控制进行了建模分析;对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计;参考柴油机实际工况,利用高速信号处理芯片TMS320F2812进行了编程及调试;通过实测数据和DSP仿真实验验证了所采用方法的有效性。     

柴油机排气噪声的有源控制研究

对四缸四冲程柴油机（4－85）1500r／min时的排气噪声的低频进行了分析利用声辐射理论,设计出引入次级声场的装置．对排气管与机器相连接法兰盘上的振动信号与噪声信号进行了相干函数分析．此外,利用高速信号处理芯片TMS320C25完成了一套自适应控制系统的初步设计．     

基于神经网络的柴油机技术状态主元信息提取方法

在柴油机技术状态监测时,表征其技术状态的特征参数有很多,合理提取状态主元信息是一项关键的任务。分析研究了人工神经网络的信息提取原理和方法。以某型坦克柴油机为例,通过柴油机性能检测试验测取了能够反映柴油机技术状态变化的典型特征,建立了O ja神经网络信息提取模型,提取了柴油机技术状态的主元信息。分析结果表明:提取的主元信息能够反映柴油机技术状态随柴油机使用时间的变化趋势。该方法为坦克柴油机的技术状态监测与故障诊断提供了有效手段。     

支持向量机在柴油机技术状况评估中的应用

介绍了现有的柴油机技术状况评估方法，分析了这些方法的局限性和支持向量机在处理小样本、非线性、高维数等方面的优势。提出了基于支持向量机的柴油机技术状况评估模型。确定了能够表征柴油机技术状况变化的特征，并通过实车试验提取这些特征；构建了基于支持向量机的柴油机技术状况评估模型，并对部分试验车辆柴油机进行了评估。结果证明：支持向量机在装甲车辆柴油机技术状况评估中的应用是可行的。     

基于灰色模型的柴油机技术状态变化趋势预测

以某型坦克用柴油机为平台进行了大量实车实验，确定了能够表征柴油机技术状态变化的6个特征量，利用主成分分析法确定了柴油机寿命预测特征量；建立了灰色预测模型，并基于所测数据进行了技术状态变化趋势预测。研究结果表明：预测值接近于实际值，能够为柴油机的使用和合理维修提供依据。     

改善热带海域船用主机热负荷的研究

本文以8NVD48A—2u柴油机为例,针对船用发动机在热带海域热负荷过高问题进行了研究,并提出了改进方案。通过实船改装和调试,降低了柴油机的排温,改善了燃烧,收到好的效果。     

柴油机排气噪声有源消声模型及模拟试验

针对柴油机排气噪声的特点,建立了波形合成宽带同频谐波自适应消声模型;对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计;参考柴油机实际工况,利用高速信号处理芯片TMS320C25的汇编语言进行了编程及调试;设计并进行了模拟试验,分析了试验情况,得出了结论.     

利用波形合成技术对柴油机排气噪声实行有源控制的研究

对四冲程柴油机(4-85)的排气噪声的机理和特性进行了研究;利用波形合成的原理,控制高速信号处理芯片TMS320C25合成次级声源的声波,可以实现宽带消声．对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计．