[发明专利]柴油机潜用环境条件模拟装置有效

专利信息
申请号: 201010141307.5 申请日: 2010-04-07
公开(公告)号: CN101832861A 公开(公告)日: 2010-09-15
发明(设计)人: 艾钢;郭丰泽;赵同宾;曾宪友;邱爱华;刘佳彬;童强 申请(专利权)人: 中国船舶重工集团公司第七一一研究所
主分类号: G01M15/04 分类号: G01M15/04
代理公司: 上海华祺知识产权代理事务所 31247 代理人: 左一平
地址: 201108*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 柴油机 环境 条件 模拟 装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种模拟装置,尤其涉及一种柴油机潜用环境条件模拟装置。

背景技术

柴油机是舰船中应用最广泛的一种动力机械。因其系统工作可靠、布置灵活、运行机动的特点,中小型特别是军用舰船均采取多柴油发电机组供电、并网运行方式;柴电主动力装置是现代潜艇的主要动力形式。

潜用环境是指潜艇处于通气管工作状态时柴油机所处机舱环境。潜用环境参数包括环境气温、环境气压、冷却水温度、排气背压。上述参数的变动对柴油机性能影响很大,因此,创建一标准潜用环境来标定输出功率、测试柴油机性能是十分必要的。

针对潜用柴油机的潜用环境条件性能研究,国内外柴油机厂商和研究机构也做了大量的工况模拟试验。目前已有的针对潜用环境的柴油机试验系统,可进行柴油机排气背压调节、进气压力调节(通过调节直连在柴油机进气口上的进气管的蝶阀)等试验,一定程度上实现了潜用环境的模拟。但均存在以下问题:

1.无法模拟潜用气温条件

个别厂商会采用电加热的型式加热进气空气,但此方式耗能巨大;对于柴油机长时间负荷试验性能研究,十分不经济。

2.无法模拟潜用冷却水(海水)温度条件

3.无法完整实现潜用环境条件模拟

只能实现环境气温、环境气压、冷却水温度、排气背压中部分潜用环境条件的模拟,无法同时在同一系统中实现。

综上所述,目前针对潜用柴油机研制(或改造)的试验系统无法完整再现或模拟潜用柴油机实际工作环境,无法进行柴油机潜用环境的性能试验研究(一般采用系数折算形式),从而不能使柴油机的研制效果最优,不利于潜用柴油机研制关键技术的研究和掌握。

发明内容

本发明是为了解决现有技术存在的上述问题,而提供的一种柴油机潜用环境条件模拟装置,通过该柴油机潜用环境条件模拟装置可建立一套能完整模拟柴油机潜用环境条件的装置/系统。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案是:柴油机潜用环境条件模拟装置,其特点是,包括环境模拟房、排气背压调节部件、进气温度调节部件、进气压力调节部件、冷却水温度调节部件;所述的环境模拟房为密封仓,在环境模拟房的壁上设有包括烟气出口、空气进口以及冷却水进出口;在环境模拟房内设有包括供试验用的柴油机和耗功装置;所述的烟气出口与模拟房外部的烟气排气管路连接;所述的空气进口与模拟房外部的空气进气管路连接;所述的排气背压调节部件连接在烟气排气管路上;所述的进气温度调节部件连接在烟气排气管路的输出端;所述的进气压力调节部件连接在进气温度调节部件的输出端;所述的冷却水温度调节部件通过冷却水进水管道和出水管道与柴油机冷却水进口、出口连接;所述的排气背压调节部件、进气温度调节部件、进气压力调节部件、冷却水温度调节部件受控制器控制输出模拟值。

上述柴油机潜用环境条件模拟装置,其中,所述的控制器包括设置在烟气排气管路上的第一温度传感器、设置在环境模拟房内的第二温度传感器、以及设置在冷却水进水管道上的第三温度传感器,还包括设置在烟气排气管路上的第一压力传感器、设置在环境模拟房内的第二压力传感器,以及还包括一与上述各温度传感器和各压力传感器的输出端电连接的程序控制电路;所述的程序控制电路的输出端分别控制排气背压调节部件输出的排气温度、进气温度调节部件输出的进气温度、冷却水温度调节部件输入的冷却水温度,以及分别控制排气背压调节部件输出的排气背压、进气压力调节部件的压力。

上述柴油机潜用环境条件模拟装置,其中,所述的排气背压调节部件由一调节阀构成,设置在烟气排气管路上。

上述柴油机潜用环境条件模拟装置,其中,所述的进气温度调节部件包括设置在主管道内的烟气换热器、以及一旁通进气调节器件;所述的烟气换热器的烟气入口与烟气排气管路的出口贯通连接,该烟气换热器的空气入口输入空气;所述的旁通进气调节器件与主管道贯通连接。

上述柴油机潜用环境条件模拟装置,其中,所述的旁通进气调节器件包括两个进气口和一个出气口,其中一个进气口通过管道与烟气换热器的出口贯连,另一个进气口输入外部空气;所述的两个进气口的口部设有口部空气流动面积调节机构,通过控制器控制所述口部空气流动面积调节机构在两个进气口的开度。

上述柴油机潜用环境条件模拟装置,其中,所述的进气温度调节部件还包括一电加热器,设置在所述旁通进气调节器件的下方,所述的电加热器的出口通过管道与进气压力调节部件连接。

上述柴油机潜用环境条件模拟装置,其中,所述的电加热器的功率值由控制器控制。

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