摘 要

船用柴油机冷却系统的故障模拟对柴油机冷却系统的故障诊断和性能优化具有重要意义，本文以大型船用低速二冲程柴油机MAN Bamp;W 6K90MC-C型为主要的研究对象，建立了柴油机的仿真模型。

本文是基于计算分析软件AVL BOOST,以MAN Bamp;W 6K90MC-C型大型船用低速二冲程柴油机为例，对柴油机工作过程中的模型进行了说明，包括涡轮增压器模型，中冷器模型，进排气管路模型，气缸模型等。还通过使用AVL BOOST软件建立了MAN Bamp;W 6K90MC-C型柴油机的模型，根据台架柴油机试验结果，对模型进行反复的调试，最终得到了精确地柴油机仿真模型。

最后，在模型验证之后，本文对船用柴油机冷却系统进行了故障模拟，故障包括中冷器冷却介质温度过高，气缸套壁温过高等。在故障设置上，根据故障模拟原理，对故障设置了三个等级，分别为轻微、中度和重度，反应了故障发生、发展到恶化的过程。最后，观察柴油机重要性能参数的波动大小，判断柴油机冷却系统故障的轻重。

关键词：柴油机 冷却系统 故障仿真

Abstract

The fault simulation of diesel engine cooling system is of great significance to the fault diagnosis and performance optimization of diesel engine cooling system. In this paper, MAN B amp; W 6K90MC-C of large-scale marine low-speed two-stroke diesel engine is the main research object, and the simulation model of diesel engine is established.

This paper is based on the analysis software AVL BOOST. Taking the MAN B amp; W 6K90MC-C large-scale marine low-speed two-stroke diesel engine as an example, the model of the diesel engine working process is described, including the turbocharger model, the intercooler model, Gas pipeline model, cylinder model and so on. The model of MAN B amp; W 6K90MC-C diesel engine was established by using AVL BOOST software. Based on the test results of bench diesel engine, the model was debugged repeatedly and finally the diesel engine simulation model was obtained.

Finally, after the model verification, this paper has carried on the fault simulation to the marine diesel engine cooling system, the breakdown including the intercooler cooling medium temperature is too high, the cylinder liner wall temperature is too high and so on. In the fault setting, according to the principle of fault simulation, the fault set three levels, respectively, slightly, moderate and severe, reflecting the failure occurred, the development of the process of deterioration. Finally, through the main performance parameters of diesel engine changes to determine the severity of diesel engine cooling system failure.

Key words: diesel engine cooling system fault simulation

目 录

摘要 3

Abstract 4

第1章 绪论 6

1.1选题背景 6

1.2建模与仿真的国内外研究动态 6

1.2.1国外研究动态 6

1.2.2国内研究动态 2

1.2.3国内外建模与仿真的现状分析 2

1.3船舶冷却系统建模与仿真的国内外研究动态 2

1.3.1船舶冷却系统建模与仿真国外研究动态 2

1.3.1船舶冷却系统建模与仿真国内研究动态 3

1.4研究内容 3

第2章MAN Bamp;W 6K90MC-C柴油机 5

2.1 AVL BOOST软件介绍 5

2.1.1概况 5

2.1.2软件介绍 5

2.2 MAN Bamp;W 6K90MC-C柴油机概况 6

2.3船舶柴油机冷却系统 6

第3章 原型机仿真模型的搭建及验证 8

3.1建立柴油机仿真模型 8

3.2仿真模型主要参数的设定 8

3.2.1全局参数的设定 8

3.2.2涡轮增压器的参数设定 9

3.2.3中冷器参数设定 9

3.2.4管路参数设定 10

3.2.5气缸参数设定 11

3.3 模型的验证 14

第4章 MAN Bamp;W 6K90MC-C柴油机冷却系统故障仿真 15

4.1柴油机冷却系统常见故障概述 15

4.2故障仿真模拟的原理 16

4.3故障模拟实例 16

第5章 总结与展望 20

5.1全文总结 20

5.2今后工作展望 20

致谢 22

参考文献 23

第1章 绪论

中央冷却系统是目前应用的比较普遍的一种冷却系统。这类系统的特点：让海水经过低温淡水冷却器来对低温淡水进行降温，再用低温淡水去冷却换热器以及高温淡水，主柴油机是由经冷却过的高温淡水来冷却的。这样的话，海水就不会与换热器和主柴油机有直接接触了，这样就解决了因为海水导致的腐蚀问题了，同时设备和系统的安全性和可靠性变得更高，也延长了设备和系统的使用寿命。

1.1选题背景