【摘 要】
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AIP系统的出现为提高常规潜艇的隐蔽性和续航力提供了有效的解决方案。在众多AIP方案中,闭式循环柴油机系统由于具有开发周期短、可靠性强、柴油机技术成熟、易于实现等优点,
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AIP系统的出现为提高常规潜艇的隐蔽性和续航力提供了有效的解决方案。在众多AIP方案中,闭式循环柴油机系统由于具有开发周期短、可靠性强、柴油机技术成熟、易于实现等优点,因此对柴油机控制方法及对系统性能的影响因素的研究有着十分重要的意义。本文研究了4102BG型非增压柴油机为主机的闭式循环柴油机动力装置系统,以可编程逻辑控制器为主体,设计了闭式循环柴油机系统的控制系统。并改建实验台架,完善了实验台测试系统,通过仿真及实验分析了各个因素对闭式循环柴油机性能的影响规律,论文的主要研究内容如下：1、根据柴油机参数,应用GT-Power软件建立了4102BG柴油机工作过程仿真模型,通过仿真结果与实验数据的比较,验证了仿真模型的正确性。2、基于所建立的仿真模型,分析了闭式循环柴油机进气中各气体组分浓度、进气比热及系统压力对闭式循环柴油机系统性能的影响,以此弥补实验设备上的不完善以及预测实验结果。3、为实现本文的研究目的,对闭式循环柴油机实验台架进行了改建,重新布置了系统的水路、气路,使系统布置具有更好的封闭性,更合理。添加了烟气分析仪等设备,完善了气体组分测试系统。并根据实验需要设计完成了实验台控制监控系统。4、进行了闭式循环柴油机性能实验研究。通过实验对比了开闭式负荷特性的差异,分析产生的原因。定量的分析了氩气流量,二氧化碳浓度对闭式循环柴油机性能的影响,通过实验讨论分析了某工况下进气组分及浓度,分析讨论气体来源。5、提出了一套完整的闭式循环柴油机系统的进气比热及进气压力的控制方案,并编写了控制程序。本文搭建了功能完善的闭式循环柴油机系统,在全闭式状态下,可实现满负荷长时间连续稳定的运行,通过实验取得第一手数据,这对闭式循环柴油机的进一步研究具有参考意义。
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