基于氨逃逸的SCR系统喷氨优化设计

随着经济不断发展,国家对环境的保护政策要求逐年提高,有些省市甚至把氨逃逸浓度作为考核条款,因此对脱硝系统进行优化调整越发重要。选择性催化还原法(SCR)的烟气脱硝技术具有高脱硝率、低氨气逃逸率的特点,已成为应用最广的技术。该文根据SCR的脱硝反应原理,分析出影响脱硝的因素,为脱硝反应器内喷氨的优化调整提供对策,从而有效地减少氨气的逃逸率。     

柴油机SCR系统尿素水溶液的喷雾特性

通过建立柴油机SCR后处理系统的UWS喷射雾化模型,综合考虑UWS液滴在排气管道中的湍流扰动、变形、破碎、碰撞聚合和碰壁反弹等一系列理化过程,研究UWS的喷雾雾化分解特性,分析了喷嘴喷射压力、喷孔喷射角度α、喷雾锥角β、喷嘴偏置角度θ和排气管径长比对UWS液滴分解的影响.结果表明:喷射压力过小时,UWS液滴将呈液柱或大液滴状,喷射雾化效果差,NH_3平均体积分数随喷射压力的增大呈线性增大;α对UWS分解有显著影响,随着α的增加,NH_3平均体积分数升高;β对NH_3均匀性系数影响显著,随着β的增大,排气管内壁面附近NH_3的分布更加均匀;随着θ的增大,NH_3平均体积分数不断增大,但其均匀性系数急剧下降;NH_3平均体积分数随排气管直径的增大而减小,后逐渐趋于平缓.     

船舶发电柴油机工作过程仿真

从热力学、气体动力学和柴油机基本原理出发，分析了大型中速船用增压发电柴油机在稳态工作过程下气缸内各阶段的热力过程，建立了相应的物理数学模型，在此基础上，进一步对柴油机调速过程的动态特性进行了建模与仿真．在VB6．0环境下，开发了相应的仿真程序，仿真计算平台运行界面友好，能够显示主要工作参数及有关参数曲线等，仿真结果与生产厂家台架试验测试结果吻合良好，证明了仿真程序的正确性和实用性．开发的系统可以应用于船舶发电柴油机提高性能分析、发展预测和轮机模拟器的教学培训，具有一定的实用价值．     

船舶柴油机燃油粘度控制系统的仿真

应用Matlab/Simulink软件,以Anqing Daihatsu 6PSTdM-26H型船用四冲程柴油机为研究对象,建立了船舶柴油机燃油粘度控制系统的热力动态数学模型.首先,根据PID控制器原理,选用比较合适的PID参数,建立燃油粘度控制系统部分主要模型;再利用传热学的相关理论进行分析,得出柴油机燃油粘度控制系统整体仿真模型;最后,通过Matlab/Simulink软件进行仿真.结果表明,提出的方法和所建立的模型是真实可靠的,简化后模型可以减少工作量和研发成本.     

SCR催化剂的研究进展

选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)法是目前可以找到的脱硝效率最高、最为成熟的技术,因其脱硝效率高、无二次污染而被广泛使用。其中SCR催化剂是该技术的核心所在,该文主要介绍了SCR反应机理以及目前主流的SCR催化剂。     

轮机模拟器船舶柴油机改进的仿真软件

介绍轮机模拟器船舶柴油机改进的仿真软件.首先,对6S60MC柴油机工作过程数学建模,包括气缸、涡轮增压器、空冷器、扫气过程和排气过程等;其次,采用一种改进的方法计算排气过程,在满足计算精度要求的同时,缩短工作过程仿真的计算时间;第三,计算柴油机各缸的主要工作参数,比如,示功图P-ψ,P-V和T-ψ,dQ/dψ-ψ,dx/dψ-ψ等曲线图,以及扫气空气系数、残余废气系数、燃烧室壁温等参数;第四,软件有许多故障设置,以训练学生或学员判断故障的能力;第五,软件还有报警参数等.     

船舶柴油机工作过程仿真计算的改进

改进了办机模拟器柴油机工作过程仿真计算方法,并引入了一个新概念系数,即废气叠加当量系统,通过实际仿真计算证实,采用改进的计算方法仿真运算既仿真精度高又能很快收敛,且计算结果与实测数据吻合良好。     

船舶柴油机的模糊PID调速系统仿真

根据船舶柴油机的结构和运行机理建立了船舶柴油机的非线性模型,基于传统的PID控制算法在对非线性模型进行调节控制时存在的缺点和不足,设计了把模糊控制和传统PID控制相结合在一起的模糊PID控制算法,并分别用传统的PID控制算法和模糊PID控制算法对船舶柴油机进行调速控制,在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真,观察不同控制算法下的调速效果。结果表明在模糊PID控制下,船舶柴油机在工况出现变化时的速度超调量小、调整速度快,调速性能得到极大的改善。     

风光储微电网运行特性仿真分析

为研究含风力发电、太阳能光伏发电和储能系统三种类型微源组成的微电网的运行特性,在MATALB软件平台上,建立了基于主从控制的风光储微电网联合仿真模型.以蓄电池储能系统为主控电源,在微电网并网运行时,所有微源都采用P/Q控制;微电网离网运行时,蓄电池储能系统采用V/f控制,支撑微电网频率和电压.然后对微电网并网运行、离网运行及并离网切换过程进行仿真.仿真结果表明:微电网在并网、离网运行模式下能安全、可靠运行,在运行模式切换过程时能平滑过渡.     

基于多体动力学的船舶柴油机主轴承润滑特性

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时主轴承润滑特性,在ANSYS中建立曲轴、活塞、连杆等部件的有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EX-CITE软件中,建立轴系非线性多体动力学模型.采用该模型对主轴承进行了一个循环的弹性动力学计算.结果表明,与刚体分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的轴承载荷的边界条件,提高了船舶柴油机主轴承润滑特性计算精度.     

基于转速控制的柴油机动态特性建模与仿真

为了仿真柴油机动态特性,建立了基于转速控制的柴油机模型.基于台架稳态试验数据计算得到柴油机扭矩MAP图,并通过动态修正方法获得柴油机动态扭矩;划分了柴油机运行状态,采用基于油量的控制方法,分别设计了全负荷、部分负荷和限速工况下的控制策略;在Matlab/Simulink环境下建立了柴油机仿真模型,集成传动相关总成建立整车动力学模型,并进行了两种工况仿真,仿真与试验结果表明：模型设计合理,有效模拟了柴油机稳态及瞬态工况;所提出的建模方法解决了在有限试验数据下的发动机动态特性建模问题,研究结果可为快速建立柴油机动态性能预测模型提供参考.     

柴油机船舶动力装置中典型设备的建模仿真

采用一种新的称为时间序列状态空间建模的方法，对柴油机船舶动力学装置中的一些典型设备的数学模型进行了仿真应用，仿真结果表明可用这种新方法直接建立实际设备的最简状态空间模型，为具体的机舱设备建立相应的数学模，便于分析，预测，控制参数整定。     

基于HUST-Ship的船舶自航仿真流场特性分析

模型试验中监测船舶周围流动特性需要花费较高的成本,基于数值试验水池的虚拟试验模拟方法能够较为方便地捕捉船舶航行过程中其周围的精细流场特征.本研究基于重叠网格方法实现数值试验水池网格与船模网格的嵌入,形成船舶自航数值试验模型.运用粘性流CFD方法开展船舶航行过程中的流场特性数值仿真工作并进行可靠性验证.不同国际标模在数值试验水池中的试验结果表明,数值预报结果与模型试验结果之间的差别小于3%,且数值试验能够捕捉得到自由液面升高与速度分布云图等流动细节的特征.研究表明,基于数值试验水池的虚拟试验方法无论对船舶宏观水动力性能还是精细流场流动特性都能够实现高精度数值预报.     

满足国六标准的柴油机SCR系统仿真及试验研究

为了研究国六柴油机尿素选择性催化还原(urea selective catalytic reduction,Urea-SCR)系统催化器转化效率的影响因素,文章运用AVL BOOST仿真软件对催化器内的化学反应过程进行了数值仿真和试验验证。结果表明:建立的仿真计算模型能很好地模拟SCR系统的催化反应过程;温度是影响SCR催化器NO_x转化效率最主要的因素,SCR催化器最佳反应温度范围为180～500℃,催化器转化效率达95%以上,不同O₂质量分数对NO_x转化效率有一定的影响,且变化程度随着O₂质量分数的变化而有所不同;在排气中适当增加NO_x中NO₂的质量占比,可以提高催化器转化效率且使NO_x转化效率均能保持在较高水平,但NO₂质量所占比例要控制在50%以内。     

船舶同步发电机动态特性仿真

通过对同步发电机、相复励磁系统、负荷建立动态的数学模型 ,并采用CSSF语言编程 ,对船舶同步发电机进行动态特性仿真 .结果表明 ,所建立的数学模型能比较逼真地反映同步发电机的动态特性 .     

基于非均匀入口条件的SCR氨喷射方法

为了提高选择性催化还原(SCR)脱硝系统烟气流场和还原剂浓度在反应器内分布的均匀性,以300MW四角切圆燃煤锅炉SCR系统为原型,基于更符合SCR工程实际的非均匀入口边界条件,采用数值模拟计算方法,分析不同氨喷射方法时还原剂的分布特性和标准偏差.结果表明:SCR入口NO通量偏差大,最大值为46.7%;弯道C布置4块导流板时,E-E截面速度偏差系数从18.13%降低到13.61%;SCR入口采用涡流板均匀喷氨时,E-E截面氨氮比标准偏差系数Ch为17.52%,调整为非均匀喷氨时,Ch为15.56%,不均匀性效果改善不明显;SCR入口采用喷氨格栅多喷嘴设置,且实行分区非均匀喷氨控制方法时,E-E截面的Ch降低至4.72%,对流场速度均匀性分布几乎没有影响,说明该方法是SCR系统还原剂有效控制方法.     

船舶柴油机汽缸套磨损寿命智能化仿真的研究

以船用柴油机缸套的磨损问题为例,充分利用现有的摩擦学知识和使用经验,探索用化仿真技术预测磨损寿命的可能性,为船舶柴缸套的磨损寿命预测提供一种快速而经济的评判方法。     

柴油机SCR后处理控制器的研发

基于某重型柴油机进行选择性催化还原(SCR)的后处理系统匹配,开发了SCR后处理控制器,采用高性能芯片MC9S12XEQ512进行了控制器硬件设计,并完成性能测试,对SCR系统控制策略进行了深入研究,利用催化器下游NO x传感器和废气流量计的测量值作为期望输出,采用有导师学习方式的BP神经网络开发了催化器上游NO x排放估算模型,并基于此模型设计稳态工况添蓝计量控制策略,提出了催化器载体瞬态温变滞后修正算法和瞬态工况NH3泄漏控制策略.结果表明:设计的SCR控制系统瞬态工况的鲁棒性好,NO x转化率控制在60%左右,NH3泄漏量最大值控制在2.5×10-5以下;设计的控制器应用到目标发动机,经ESC和ETC试验验证排放达到国Ⅳ标准.     

基于自适应变尺度混沌优化的柴油机高速电磁阀特性仿真

为优化柴油机高速电磁阀设计参数及提高其工作效率,建立高速电磁阀静态吸附特性和动态响应特性模型;采用Visual Basic 7.0和MATLAB相结合的方法研发柴油机高速电磁阀特性仿真系统,并对设计参数优化与特性进行仿真分析.研究结果表明:采用自适应变尺度混沌优化算法可实现柴油机高速电磁阀设计参数优化和工作效率提高;当工作电流为10 A时,所产生的最大电磁吸附力能够确保柴油机高速电磁阀正常开启稳定;当工作气隙宽度为50 μm时,能够有效缩短柴油机高速电磁阀的静态响应时间;当弹簧预紧力为80 N左右时,可确保其工作开启和关闭的响应时间满足实际要求,而衔铁质量对柴油机高速电磁阀动态响应影响不大.     

基于GRNN的船舶柴油机NO_x排放预测

基于4190ZLC-2船用四冲程增压柴油机实验测得的数据,运用广义回归神经网络(GRNN)相关理论,以转速、功率、喷油提前角作为样本的输入量,以排放气体氮氧化物(NO_x)的体积分数作为样本的输出量,对输入数据进行归一化处理,对输出数据进行反归一化处理,建立船舶柴油机广义回归神经网络排放预测模型,在推进特性与负荷特性工况下利用该模型进行柴油机NO_x的排放预测。仿真结果表明,所提出的模型具有较高的预测精度,可为柴油机减少NO_x排放提供依据。