LNG船雙燃料主機(jī)建模與仿真研究.pdf

1、近年來，MARPOL公約對(duì)船舶污染物排放限制日益嚴(yán)苛，且石油資源緊張的問題越來越嚴(yán)峻。天然氣以儲(chǔ)量豐富、低成本、能量密度高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)成為了內(nèi)燃機(jī)替代燃料的理想選擇，這使得氣體燃料船用主機(jī)逐漸被廣泛應(yīng)用。
　　本文以W(a)rtsil(a)9L34DF雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，介紹了W(a)rtsil(a)9L34DF的工作原理，分析了W(a)rtsil(a)9L34DF的燃油和燃?xì)夤┙o系統(tǒng)以及工作模式。利用AVL BOOST一

2、維穩(wěn)態(tài)仿真軟件建立了W(a)rtsil(a)9L34DF的計(jì)算模型，包括氣缸模型、燃燒模型、傳熱模型、渦輪增壓器模型和管道模型等，參照實(shí)船設(shè)備說明書對(duì)計(jì)算模型的各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的參數(shù)配置。在恒定轉(zhuǎn)速的情況下，分別對(duì)燃油模式和燃?xì)饽Ｊ较碌牟煌?fù)荷工況進(jìn)行了模擬仿真，并對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明本文建立的W(a)rtsil(a)9L34DF計(jì)算模型誤差較小，仿真結(jié)果與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況參數(shù)相吻合，模型的建立和參數(shù)的選擇比較合理。
　

3、　采用AVL BOOST和Matlab聯(lián)合仿真的形式，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)工作特性進(jìn)行了仿真研究。通過配置底層仿真運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了AVL BOOST和Matlab的軟件接口對(duì)接。在Matlab中建立了發(fā)動(dòng)機(jī)的Simulink控制模型，通過改變?nèi)細(xì)庋h(huán)供給量取值上限范圍，設(shè)置了兩組仿真約束條件，并在不同條件下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)聯(lián)合仿真。通過對(duì)聯(lián)合仿真的曲線進(jìn)行分析和計(jì)算，得出了750rpm、100％負(fù)荷燃?xì)饽Ｊ较?，發(fā)動(dòng)機(jī)工作的最佳燃?xì)饪杖急葹?