發(fā)電用增壓沼氣發(fā)動機的性能研究.pdf

1、近年來，隨著世界經濟的不斷發(fā)展，能源危機和環(huán)境污染已經成為21世紀人類面臨的主要問題。目前世界各國都在致力于尋求發(fā)動機代用燃料，氣體燃料在內燃機上的應用進入了一個新的歷史時期。沼氣是一種可再生的生物質能，具有來源豐富、成本低廉、環(huán)境友好等特點，沼氣發(fā)動機在發(fā)電領域的應用越來越廣泛。
　　 本文以發(fā)電用沼氣發(fā)動機為研究對象，對發(fā)動機與渦輪增壓器的匹配特性和發(fā)動機性能進行了深入的仿真分析和研究，同時完成了空燃比閉環(huán)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)

2、，制定了控制策略，編寫了模塊化的控制程序并搭建電子節(jié)氣門試驗臺對控制系統(tǒng)進行了模擬試驗驗證。
　　 采用GT-power一維模擬軟件建立了增壓氣體發(fā)動機仿真模型，通過仿真結果與試驗數據對比，驗證了模型的準確性。以該模型為基礎，對燃用不同甲烷含量的沼氣發(fā)動機進行了仿真分析，研究了過量空氣系數和沼氣組分對發(fā)動機與渦輪增壓器匹配特性的影響；研究了過量空氣系數、壓縮比、增壓器布置方式、沼氣組分對發(fā)動機動力性、經濟性、燃燒特性和排放特性的

3、影響。最后應用GT-power軟件的優(yōu)化模塊，建立了發(fā)動機性能優(yōu)化的仿真模型，對主要結構參數進行了優(yōu)化研究。
　　 設計了由兩個節(jié)氣門進行控制的燃料供給系統(tǒng)，制定了開環(huán)控制和以功率傳感器信號為反饋的閉環(huán)控制相結合的控制策略，選用PID控制算法，編寫了C語言控制程序，完成了控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)。
　　 搭建了電子節(jié)氣門控制試驗臺，對電子節(jié)氣門PID控制和空燃比閉環(huán)控制效果進行了模擬試驗。試驗結果表明，本文所開發(fā)的空燃比控制系