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氨制氢对氨/柴油发动机性能与排放影响研究
1
作者 李地龙 吕林 +3 位作者 杨贺 相闯 吴晋 孙盈 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第18期133-141,共9页
全球对温室气体减排和能源安全的关注增加,氨作为零碳燃料在内燃机应用中受到关注。本文探讨氨分解制氢对船用氨/柴油双燃料发动机性能和排放的影响。实验依托玉柴6KNDG单缸四冲程柴油机改造的测试平台,通过进气道预混氨气和缸内直接喷... 全球对温室气体减排和能源安全的关注增加,氨作为零碳燃料在内燃机应用中受到关注。本文探讨氨分解制氢对船用氨/柴油双燃料发动机性能和排放的影响。实验依托玉柴6KNDG单缸四冲程柴油机改造的测试平台,通过进气道预混氨气和缸内直接喷射柴油的供给方式,结合氨重整器利用尾气余热将氨部分转化为氢气燃烧。实验结果表明,引入氨重整器制氢后,发动机在最优工况下的输出功率提高了9.28%,同时燃烧效率显著提升。相较于未使用氨重整器的情况,该模式下的比能耗显著下降,最大降幅达到9.28%,这标志着能量利用效率得到了有效的提升。排放方面,NH_(3)比排放量最高降低了78.86%,但NO_(x)排放浓度在ADH模式下有所增加,最高增幅为22.41%。此外,THC比排放量最多减少39.73%,CO和N_(2)O排放变化不大。氨分解制氢技术通过优化氨/柴油双燃料发动机的性能和排放,为船舶动力系统的低碳化转型提供了可行的技术路径。 展开更多
关键词 氨分解制氢 氨燃料发动机 排放特性
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服役环境及其临界值对主轴承润滑性能影响
2
作者 吕修颐 赵滨 +1 位作者 龙红炼 屈传博 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期112-118,共7页
低速二冲程柴油机占据了远洋船舶主机90%以上份额,其最关键和最典型的摩擦副为曲轴/主轴承。以某型低速机主轴承为研究对象,首先,基于流体动压润滑理论和经典Reynolds控制方程,综合考虑了动力学特性、几何结构以及服役环境等因素,建立... 低速二冲程柴油机占据了远洋船舶主机90%以上份额,其最关键和最典型的摩擦副为曲轴/主轴承。以某型低速机主轴承为研究对象,首先,基于流体动压润滑理论和经典Reynolds控制方程,综合考虑了动力学特性、几何结构以及服役环境等因素,建立了适用于低速机主轴承的润滑数值仿真模型;其次,探究了不同半径间隙、轴颈倾斜、相对转速等服役环境因素对主轴承润滑性能的影响,得到倾斜角是影响主轴承润滑性能的显著因素;然后,基于Pearson相关系数理论,量化分析了倾斜角对润滑性能的影响。研究结果表明:倾斜角临界值为0.024 2°,若倾斜角超过该临界值,则会导致最大油膜压力突变,油膜高压区向轴承端面处集中,影响船舶安全运行。 展开更多
关键词 船舶工程 低速机主轴承 动态载荷 服役环境 Pearson相关系数 临界值
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船用电控柴油机燃油共轨系统与轨压力仿真 被引量：7
3
作者 王永坚 杨国豪 李斯钦 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第2期22-27,共6页
以7RT-Flex60C船用柴油机燃油共轨系统为仿真对象,设计系统各组成部件数学模型,采用矩阵实验室/动态仿真模块(Matlab/Simulink)搭建该系统仿真模型。通过对仿真数据与台架试验数据进行对比,验证模型准确、有效。在此基础上,利用所搭建... 以7RT-Flex60C船用柴油机燃油共轨系统为仿真对象,设计系统各组成部件数学模型,采用矩阵实验室/动态仿真模块(Matlab/Simulink)搭建该系统仿真模型。通过对仿真数据与台架试验数据进行对比,验证模型准确、有效。在此基础上,利用所搭建的仿真模型分析燃油共轨压力、喷油量和共轨管容积对共轨管轨压力波动产生的影响,获得了令人满意的仿真效果。仿真结果可为船用电控柴油机燃油共轨系统的设计、优化以及柴油机的日常管理提供参考。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 柴油机 燃油共轨系统 动态仿真模块 轨压力波动
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船舶多清洁能源混合动力系统优化设计方法 被引量：14
4
作者 王凯 卢博闻 +3 位作者 李宇奇 李仁祥 黄连忠 李嘉源 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期8-14,108,共8页
多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超... 多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超级电容和柴油发电机的混合动力系统形式,提出一种基于小波变换和遗传算法的多清洁能源混合动力系统优化配置方法。分析结果表明:提出的混合动力系统优化配置方法能在满足船舶最大功率需求的同时,提高船舶的经济性,降低二氧化碳排放,进而提高船舶的整体能效水平。 展开更多
关键词 绿色船舶 混合动力船舶 多清洁能源 系统优化设计 节能减排
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基于机器学习的船舶能耗智能预测方法分析 被引量：14
5
作者 王凯 徐浩 +3 位作者 黄连忠 董思邑 黄忠玺 薛羽 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第11期87-93,共7页
船舶能耗智能预测是实现船舶能效智能评估与优化决策的基础和前提,大数据、人工智能和机器学习等新兴技术促进了船舶能耗预测方法的不断发展。为分析不同基于机器学习的船舶能耗预测算法的预测精度和效果,对不同预测算法进行实例验证分... 船舶能耗智能预测是实现船舶能效智能评估与优化决策的基础和前提,大数据、人工智能和机器学习等新兴技术促进了船舶能耗预测方法的不断发展。为分析不同基于机器学习的船舶能耗预测算法的预测精度和效果,对不同预测算法进行实例验证分析。结合船舶油耗及其影响因素实船采集数据,采用不同机器学习算法对船舶能耗进行预测分析,验证各算法的特点和优势,为选择合适的船舶能耗预测算法提供参考。 展开更多
关键词 能效优化 能耗预测 机器学习 智能船舶 绿色船舶
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世界及我国船用低速柴油机行业发展研究 被引量：12
6
作者 刘啸波 任慧龙 李陈峰 《船舶工程》 北大核心 2013年第1期1-4,共4页
文章介绍了世界和我国船用低速柴油机行业的市场规模和竞争格局,分析了我国船用低速柴油机行业在产业集中度、二轮配套能力、自主创新能力和组织管理等方面存在的问题,并就如何提升行业竞争力,给出加大核心配套能力建设、加大高端产品... 文章介绍了世界和我国船用低速柴油机行业的市场规模和竞争格局,分析了我国船用低速柴油机行业在产业集中度、二轮配套能力、自主创新能力和组织管理等方面存在的问题,并就如何提升行业竞争力,给出加大核心配套能力建设、加大高端产品的引进消化吸收等几点建议。 展开更多
关键词 船用低速柴油机 市场规模 竞争格局 发展建议
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基于数据分析的动力定位船舶发电机组运行优化
7
作者 郑齐清 陈佳鑫 俞文胜 《泉州师范学院学报》 2025年第2期68-74,112,共8页
以动力定位船舶柴油发电机组为研究对象,通过优化发电机组的运行策略,提升动力定位船舶的能效,进而实现节能减排的目标。对船舶航行、靠泊和动力定位3种工况下发电机组负荷数据进行处理,采用主成分分析法(prncipal component analysis,P... 以动力定位船舶柴油发电机组为研究对象,通过优化发电机组的运行策略,提升动力定位船舶的能效,进而实现节能减排的目标。对船舶航行、靠泊和动力定位3种工况下发电机组负荷数据进行处理,采用主成分分析法(prncipal component analysis,PCA)和因子载荷矩阵热力图获得发电机组负荷的关键主成分,并据此评价发电机组使用合理性,在船舶作业安全许可范围内,对发电机组运行优化。结果表明,通过调整发电机数量和功率分配,可以提升船舶能效,减少油耗。 展开更多
关键词 动力定位船舶 节能减排 发电机组 主成分分析法
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船用低速主机活塞环断裂质量问题研究及排查方向
8
作者 李万胜 史振军 《质量与认证》 2025年第S2期94-102,共9页
活塞环作为船用低速主机结构中极为重要的核心部件,活塞环的工作条件十分恶劣,尤其是第一道环直接受到高温高压燃烧的作用,使活塞环在环槽中产生十分复杂的运动,活塞环因振动或燃烧不良,滑油过多等因素会导致断裂和损坏。现实中,主机在... 活塞环作为船用低速主机结构中极为重要的核心部件,活塞环的工作条件十分恶劣,尤其是第一道环直接受到高温高压燃烧的作用,使活塞环在环槽中产生十分复杂的运动,活塞环因振动或燃烧不良,滑油过多等因素会导致断裂和损坏。现实中,主机在台架试验阶段尤其是在船舶运行期间,出现单个缸单个活塞环断裂会偶尔发生,但在台架试验阶段就出现了多缸多根活塞环多点处断裂的现象还是极为罕见的!本文通过对典型案例的质量研究和经验总结,可为各船用主机制造商及船员在今后遇到类似质量问题时提供有力的判断依据和参考信息。 展开更多
关键词 活塞环 断裂 问题研究 排查方向
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低速柴油机缸体裂纹质量问题研究及质量风险防范
9
作者 邵帅 张永旭 +2 位作者 袁利家 潘宇方 侯朋 《质量与认证》 2025年第S2期51-56,共6页
缸体是为大型低速柴油机结构中的重要核心部件,由铸造浇注而成,工作在高温、高压的恶劣环境,需要具备高强度的抗压性、耐高温和耐腐蚀的性能特点。在保证柴油机性能和安全可靠性方面发挥着不可替代的作用。本文研究低速柴油机缸体在船... 缸体是为大型低速柴油机结构中的重要核心部件,由铸造浇注而成,工作在高温、高压的恶劣环境,需要具备高强度的抗压性、耐高温和耐腐蚀的性能特点。在保证柴油机性能和安全可靠性方面发挥着不可替代的作用。本文研究低速柴油机缸体在船舶运营期间出现的缸体裂纹质量问题,结合研究成果给出有效的缸体铸造过程的质量管控措施,建立缸体铸造质量控制标准化,避免重复性问题再次发生,提高低速柴油机运行的可靠性,也可为其他大型铸件产品的质量风险防控提供参考借鉴。 展开更多
关键词 缸体 裂纹研究 问题研究 防控措施
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船舶多清洁能源混合动力系统及其关键技术 被引量：14
10
作者 王凯 卢博闻 +4 位作者 李仁祥 李宇奇 黄连忠 马冉祺 李嘉源 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第17期6-11,共6页
近年来,船舶的绿色化与智能化引起了业界的广泛关注,混合动力船舶应用多种清洁能源,可有效地提高船舶的绿色化水平。通过多种船舶清洁能源应用技术,以及混合动力系统优化设计技术、建模与仿真技术、能量管理策略等方面的系统分析,论述... 近年来,船舶的绿色化与智能化引起了业界的广泛关注,混合动力船舶应用多种清洁能源,可有效地提高船舶的绿色化水平。通过多种船舶清洁能源应用技术,以及混合动力系统优化设计技术、建模与仿真技术、能量管理策略等方面的系统分析,论述了诸关键技术的国内外发展现状,提出了船舶多清洁能源混合动力系统所存在的不足与挑战,最终,对多清洁能源混合动力系统及其关键技术的未来发展与研究方向做出展望。 展开更多
关键词 绿色船舶 智能船舶 混合动力船舶 多清洁能源 能量管理策略
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海洋工程船动力定位系统故障模式与影响分析
11
作者 郑齐清 朱海瑞 《船舶职业教育》 2025年第4期52-55,共4页
通过故障模式与影响分析能够提升工程船动力定位系统的安全性和可靠性。以满足DP3要求的超深水多功能工程船为研究对象,采用海上试验与实证分析结合的方法,对其动力定位系统开展故障模式与影响分析,即系统分析了推进器、电力系统、控制... 通过故障模式与影响分析能够提升工程船动力定位系统的安全性和可靠性。以满足DP3要求的超深水多功能工程船为研究对象,采用海上试验与实证分析结合的方法,对其动力定位系统开展故障模式与影响分析,即系统分析了推进器、电力系统、控制系统和传感器等关键子部件,识别了潜在故障模式并评估影响、确定风险等级,并根据评估结果提出了改进措施。结果表明,进行故障模式与影响分析后动力定位系统性能显著提升,作业安全性得到保障。 展开更多
关键词 动力定位 故障模式与影响分析 海上试验
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船用柴油机封缸运行的应急处置方案研究
12
作者 田野 《内燃机与配件》 2025年第1期27-29,共3页
在应急情况下,船用柴油机能够采取封缸运行的措施,实现短时间的低工况运行。在封缸运行之前,应当考虑的前提条件包括:需求是否迫切、故障点是否已经定位准确、封缸运行预案是否提前演练等。本文主要研究了四种不同封缸方法:停止喷油泵... 在应急情况下,船用柴油机能够采取封缸运行的措施,实现短时间的低工况运行。在封缸运行之前,应当考虑的前提条件包括:需求是否迫切、故障点是否已经定位准确、封缸运行预案是否提前演练等。本文主要研究了四种不同封缸方法:停止喷油泵工作、断开高压油管、拆卸气门传动组件、拆卸喷油器,并对每种方法的使用要点、适用场景和注意事项进行了研究,最后提出了在封缸运行时,应当降工况运行,并随时监测振动幅值、增压器运行情况和排气温度与压力。 展开更多
关键词 船用柴油机 封缸运行 应急处置
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船用低速柴油机变工况性能预测 被引量：1
13
作者 曾鸿 张均东 +1 位作者 林叶锦 甘辉兵 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第3期32-35,75,共5页
为提高容积法柴油机模型在全工况范围的准确性,使用非线性最小二乘法得到台架试验各种工况点的燃烧参数。通过非线性多元回归分析得到燃烧参数的回归模型,用回归模型代替传统的插值法计算柴油机变工况燃烧过程。仿真实验表明改进的容积... 为提高容积法柴油机模型在全工况范围的准确性,使用非线性最小二乘法得到台架试验各种工况点的燃烧参数。通过非线性多元回归分析得到燃烧参数的回归模型,用回归模型代替传统的插值法计算柴油机变工况燃烧过程。仿真实验表明改进的容积法模型能准确地预测柴油机在变工况下的性能,模型的实时性佳。此模型对研究变距桨船舶柴油机的控制策略及其动态性能具有较强的实用价值。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 柴油机 变工况 性能预测 容积法
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船用大型压气机质量流量分区域建模方法 被引量：1
14
作者 沈浩生 张均东 +2 位作者 杨柏丞 贾宝柱 甘辉兵 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期180-196,共17页
针对查表法外推能力不可靠以及采用单一曲线拟合法时在压气机不同工作区域的预测与外推精度不一致的问题,提出了一种船用大型压气机质量流量分区域建模方法;通过定义区域划分函数,将压气机整个工作区域划分为设计工况区、低转速区、高... 针对查表法外推能力不可靠以及采用单一曲线拟合法时在压气机不同工作区域的预测与外推精度不一致的问题,提出了一种船用大型压气机质量流量分区域建模方法;通过定义区域划分函数,将压气机整个工作区域划分为设计工况区、低转速区、高转速区与低压比区,通过对比与分析经典的和近年提出的压气机质量流量数学模型的预测和外推精度,为每个区域选择精度最高的数学模型;为防止在动态仿真过程中当压气机运行点由其他区进入低压比区时可能出现的不连续间断点,应用一种曲线融合方法来保证等转速线的平滑过渡;为验证所提出的建模方法的正确性与有效性,将其应用于一台船用大型低速二冲程柴油机仿真模型中开展稳态与瞬态仿真试验。研究结果表明:相比查表法,提出的建模方法可有效提升主机仿真模型增压器转速的稳态预测精度,平均绝对百分误差由3.54%下降至0.61%,在改变主机转速与负载这2种瞬态工况下,压气机的运行点可平稳、连续地由设计工况区过渡至非设计工况区;提出的建模方法既能准确预测压气机设计工况区内的已有样本数据点,又能合理、稳健地外推至非设计工况区,既可直接应用于涡轮增压发动机的动态仿真研究中,也可用于离线生成压气机在全工况范围内的性能图谱,进而应用于商业发动机性能仿真软件中。 展开更多
关键词 轮机工程 船用大型压气机 质量流量模型 分区域建模 非设计工况区域外推 融合算法
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船舶柴油机新型电控式气缸润滑系统驱动扭矩试验研究 被引量：4
15
作者 高炳 冯杨 +1 位作者 曲卫东 颜林 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第4期81-86,共6页
由于在船舶柴油机一种新型电控式气缸润滑系统研发的过程中,系统中的步进电机出现了堵转、失步或无法带动气缸润滑油注油泵等问题,因此为探索研究驱动注油泵需要的力矩大小,设计并实施了气缸润滑系统的驱动扭矩试验。试验研究分别讨论... 由于在船舶柴油机一种新型电控式气缸润滑系统研发的过程中,系统中的步进电机出现了堵转、失步或无法带动气缸润滑油注油泵等问题,因此为探索研究驱动注油泵需要的力矩大小,设计并实施了气缸润滑系统的驱动扭矩试验。试验研究分别讨论了驱动转速、油温、背压、注油单元个数、循环喷油量等因素与驱动扭矩之间的影响关系,为国产新型电子控制式气缸润滑系统中的注油泵和步进电机的选配及推广应用提供数据参考。 展开更多
关键词 驱动扭矩 电控式气缸润滑注油系统 试验研究
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柴油机特性曲线的仿真和燃油消耗的预测 被引量：1
16
作者 万隆君 林荣模 +1 位作者 杨国豪 张天野 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第5期359-363,共5页
为了对柴油机特性曲线进行仿真和对燃油消耗率进行预测,考虑到影响柴油机的各种因素,采用非线性的建模方法,并使用数据处理的分组方法(GMDH)对柴油机特性曲线进行建模仿真,同时对燃油消耗率进行预测.结果表明该方法对柴油机特性曲线的... 为了对柴油机特性曲线进行仿真和对燃油消耗率进行预测,考虑到影响柴油机的各种因素,采用非线性的建模方法,并使用数据处理的分组方法(GMDH)对柴油机特性曲线进行建模仿真,同时对燃油消耗率进行预测.结果表明该方法对柴油机特性曲线的仿真和燃油消耗预测具有可行性和实用价值. 展开更多
关键词 GMDH 柴油机 仿真 油耗预测
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低速柴油机有效热效率优化研究 被引量：2
17
作者 刘龙 胡建华 袁志国 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第S1期218-220,225,共4页
提升低速柴油机热效率的主要方法是强化缸内燃烧的等容度,但是高强度的高速等容燃烧将导致传热损失和机械损失增加,难以在温度和压力受限的条件下实现柴油机有效热效率的提高。通过建立燃烧过程、热损失和机械损失的计算模型,研究等容... 提升低速柴油机热效率的主要方法是强化缸内燃烧的等容度,但是高强度的高速等容燃烧将导致传热损失和机械损失增加,难以在温度和压力受限的条件下实现柴油机有效热效率的提高。通过建立燃烧过程、热损失和机械损失的计算模型,研究等容燃烧和等压燃烧过程的合理匹配方案,利用高速等容燃烧提高燃烧效率的同时利用等压燃烧控制燃烧温度和压力升高率,在增加理论热效率的同时抑制传热和机械损失,使低速柴油机在同等技术条件下进一步提升有效热效率。 展开更多
关键词 低速柴油机 有效热效率 行程损失 机械损失 传热损失
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低速柴油机变流量冷却时的冷却水温度控制 被引量：1
18
作者 吴桂涛 孙培廷 魏海军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第S2期214-216,共3页
根据低速柴油机的输出功率采用变冷却水流量的方法,对气缸套进行冷却可有效地控制气缸套内表面的温度,从而改善低速柴油机的工作性能。因此,对缸套冷却水出口温度的控制提出了采用开环控制和闭环控制相互配合的复合控制。计算结果表明,... 根据低速柴油机的输出功率采用变冷却水流量的方法,对气缸套进行冷却可有效地控制气缸套内表面的温度,从而改善低速柴油机的工作性能。因此,对缸套冷却水出口温度的控制提出了采用开环控制和闭环控制相互配合的复合控制。计算结果表明,此控制方法有较好的控制效果。 展开更多
关键词 轮机工程 低速柴油机 缸套冷却水系统 变流量冷却 复合控制
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船用低速EGR柴油机匹配运行特性仿真 被引量：2
19
作者 冯永明 王占广 +1 位作者 朱元清 周松 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第S1期239-242,共4页
采用工作过程仿真软件研究分析了基于单个涡轮增压器和大小2个涡轮增压器的船用低速EGR柴油机的匹配运行特性,对比分析了两者EGR系统的设计特点及其与EGR风机的匹配特点,获得的计算结果可为船用低速柴油机EGR系统及其与主机的匹配优化... 采用工作过程仿真软件研究分析了基于单个涡轮增压器和大小2个涡轮增压器的船用低速EGR柴油机的匹配运行特性,对比分析了两者EGR系统的设计特点及其与EGR风机的匹配特点,获得的计算结果可为船用低速柴油机EGR系统及其与主机的匹配优化提供参考。在此基础上,还探讨了船用低速EGR柴油机匹配设计的关键技术问题及其采用EGR模式与非EGR模式的运行切换问题。 展开更多
关键词 船用低速柴油机 废气再循环 工作过程 数值仿真 匹配特性
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