[发明专利]船用二冲程低速柴油机扫排气量计算方法

摘要

本发明公开了一种船用二冲程低速柴油机扫排气量计算方法，本发明通过应用数学模型实时计算柴油机的扫气流量、排烟流量和换气过程不同阶段排出到排烟集箱中的气体量；通过利用理想气体状态方程，并结合配气相位计算出单循环中自由排气排出的废气量、扫气过程的进排气量和后排气过程的排气量；根据船用二冲程低速柴油机的气缸数和转速进而得出扫气流量和排烟流量。本发明可快速、准确的预测扫气流量和排气流量，通用性强，为分析柴油机工作状态、提高柴油机性能提供了可靠的数据支持。

主权项

船用二冲程低速柴油机扫排气量计算方法，其特征在于，包括：步骤1，模拟自由排气过程，本步骤进一步包括子步骤：1.1以压缩始点扫气集箱的压力为压缩始点气缸内压力，根据压缩始点的曲轴转角计算压缩始点气缸工作容积，根据扫气集箱中新鲜空气温度Ti获得压缩始点气缸内气体温度基于理想气体状态方程计算压缩始点气缸内气体质量m1；1.2根据压缩始点气缸内气体质量m1获得膨胀终点气缸内气体质量m2；1.3以自由排气过程结束时排烟集箱的压力为自由排气过程结束时的气缸内压力，根据自由排气过程结束时对应的曲轴转角计算气缸工作容积，根据膨胀终点气缸内气体的热力学参数和自由排气过程结束时气缸内压力计算自由排气过程结束时气缸内气体温度，基于理想气体状态方程计算自由排气过程结束时气缸内气体质量m3；1.4基于质量守恒定律获得自由排气过程废气排出质量mbld‑out＝m2‑m3；步骤2，模拟扫气过程，本步骤进一步包括子步骤：2.1以扫气过程结束时扫气集箱的压力为扫气过程结束时的气缸内压力，根据扫气过程结束时的曲轴转角计算扫气过程结束时气缸工作容积，根据扫气集箱中新鲜空气温度Ti获得扫气过程结束时气缸内气体温度基于理想气体状态方程计算扫气过程结束时气缸内气体质量m4；2.2基于质量守恒定律获得扫气过程结束时气缸内废气质量m5＝m4‑m4·η、留在气缸内新鲜空气质量m6＝m4·η和滑移气体量m7＝m4·η·s，其中，η表示扫气效率，为经验值；s为滑移系数，s＝1.14‑0.75·f，f表示主机负荷；2.3基于质量守恒定律获得扫气过程排出到排气管的气体总量m8＝m7+m3‑m5；步骤3，后排气过程模拟，具体为：根据压缩始点气缸内气体质量m1和扫气过程结束时气缸内气体质量m4获得后排气过程排出到排烟总管中的气体量m9＝m4‑m1；步骤4，柴油机扫排气量计算，本步骤进一步包括子步骤：4.1基于质量守恒定律获得柴油机单缸单循环扫气总量min＝m6+m7；4.2基于质量守恒定律获得柴油机单缸单循环排气总量，即排烟量mout＝mbld‑out+m8+m9；4.3将单缸单循环扫气总量和排烟量分别除以单循环时间并乘以气缸数，即获得对应的进气流量和排烟流量。