Исследование методов интенсификации переходных процессов дизель-генератора

Обеспечение высоких требований по таким показателям переходных процессов, как максимальное отклонение частоты вращения и длительность процесса при набросе нагрузки, является актуальной задачей для предприятий, выпускающих дизель-генераторы. Рассмотрены два метода интенсификации переходных процессов: подбор коэффициентов пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования в регуляторе частоты вращения и использование системы приемистости для улучшения воздухоснабжения дизеля. В качестве объекта исследования выбран дизель-генератор на базе дизельного двигателя типа Д49. Для проведения расчетного исследования переходных процессов в программном комплексе GT-Power составлена компьютерная модель рассматриваемого дизель-генератора. В результате моделирования процессов наброса нагрузки определены значения коэффициентов пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования, при которых обеспечивается интенсивное воздействие регулятора частоты вращения на топливоподачу. Для анализа эффективности применения системы приемистости выполнено моделирование методов воздействия на воздухоснабжение дизеля путем подвода дополнительной энергии к ротору турбокомпрессора и дополнительного воздуха во впускной трубопровод двигателя и непосредственно в цилиндры. Показаны возможности интенсификации переходных процессов дизель-генератора для каждого из рассмотренных методов.

Литература

[1] Кутенев В.Ф., Козлов А.В., Теренченко А.С., Шюте Ю.В. Проблемные вопросы ограничения выбросов CO2 от автотранспортных средств. Журнал автомобильных инженеров, 2010, № 3, с. 55–59.

[2] Haurie A., Sceia A., Thenie J. Inland Transport and Climate Change a Literature Review. University of Geneva, 2009. 18 p.

[3] ГОСТ 10511–83. Системы автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ) судовых, тепловозных и промышленных дизелей. Общие технические требования. Москва, ИПК Издательство стандартов, 2004. 13 с.

[4] Kadua C.B., Patilb C.Y. Design and Implementation of Stable PID Controller for Interacting Level Control System. Procedia Computer Science, 2016, vol. 79, pp. 737–746.

[5] Grekhnyov A.V., Yusha V.L., Vanyashov A.D., Litunov С.Н., Tretyakov A.V. The Definition Limits Technique for the Efficient Regulation of the «Diesel Engine — Pressurized Turbocompressor» System for Mobile Compressor Units. Procedia Engineering, 2015, vol. 113, pp. 152–157.

[6] Шабалин Д.В., Терещенко Е.С., Фадеев Д.Ю. Метод повышения приемистости комбинированного дизеля. Вестник СибАДИ, 2014, № 3(37), с. 31–34.

[7] AVL FIRE™. Available at: https://www.avl.com/fire (accessed 15 January 2018).

[8] Ricardo Software – WAVE – combustion and emissions. Available at: https://software.ricardo.com/products/wave/wave-combustion-and-emissions (accessed 15 January 2018).

[9] Программный комплекс ДИЗЕЛЬ-РК. URL: http://diesel-rk.bmstu.ru/Rus/index.php (дата обращения 15 января 2018).

[10] Дураев Н.Н., Обухов С.Г., Плотников И.А. Имитационная модель дизельного двигателя для исследования его рабочих характеристик на переменной частоте вращения. Известия Томского политехнического университета, 2013, т. 322, № 4, с. 48–52.

[11] Sapra H., Godjevac M., Visser K., Stapersma D., Dijkstra C. Experimental and simulation-based investigations of marine diesel engine performance against static back pressure. Applied Energy, 2017, vol. 204, pp. 78–92.

[12] Wei C., Chen M., Jiang Y. Electronic Control Fuel Injection System Based on GT-POWER and Moto Tron. Procedia Engineering, 2017, vol. 174, pp. 773–779.

[13] Guo-dong Y., Chun-long X., Jun-feng X., Ming Z., Zeng-quan W. Application of Space-time Conservation Element and Solution Element Method in Intake and Exhaust Flows of High Power Density Diesel Engine. Defence Technology, 2013, vol. 9, is. 3, pp. 171–175.