為應(yīng)對(duì)日益加劇的能源危機(jī)與國(guó)際海事組織（IMO）愈加嚴(yán)格的排放法規(guī),尋求高效清潔的新型船用發(fā)動(dòng)機(jī)替代燃料的的研究得到廣泛關(guān)注,船用天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。天然氣憑借其綠色環(huán)保等方面優(yōu)點(diǎn),使得天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)成為船用發(fā)動(dòng)機(jī)的熱門(mén)研究方向之一。由于天然氣異于傳統(tǒng)燃料的理化特性,導(dǎo)致雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)其燃燒特征不同于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī),為實(shí)現(xiàn)其優(yōu)良的高效低排放性能,本文通過(guò)仿真技術(shù),針對(duì)天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在RCCI燃燒模式下的燃燒及排放特性展開(kāi)多維數(shù)值模擬研究。本文以船用6190天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,利用CONVERGE進(jìn)行仿真建模。首先在建立幾何模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并通過(guò)試驗(yàn)獲得仿真模型的初始、邊界條件及驗(yàn)證數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行計(jì)算參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷工況下的結(jié)果標(biāo)定,完成模型有效性驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,分別研究進(jìn)氣特性、燃燒室形狀及噴射策略對(duì)天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在RCCI燃燒模式下的影響規(guī)律。研究表明,進(jìn)氣特性對(duì)缸內(nèi)燃料著火時(shí)刻、壓力、溫度及排放影響較大。本文通過(guò)控制變量法,在其他條件不變的情況下,分別研究了不同增壓壓力（1.7-2.0bar）及不同進(jìn)氣溫度（308... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１．１?ＩＭＯ船用柴油機(jī)ＮＯｘ／ＳＯｘ排放限值??Ｆｉｇ．?１．１?ＩＭＯ?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｌｉｍｉｔ?ｏｆ?ＮＯｘ／ＳＯｘ?ｉｎ?ａ?ｍａｒｉｎｅ?ｄｉｅｓｅｌ?ｅｎｇｉｎｅ??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???ＤＩ高反應(yīng)活性??Ｉ?，?Ｉ?ＪＭ?ＰＦＩ??低反應(yīng)活性??＿?ｒ＿??圖１．２?ＲＣＣＩ燃燒示意圖［９］??Ｆｉｇ．?１．２?ＲＣＣＩ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??１．３船用天然氣／柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用及研究進(jìn)展??１．３．１船用天然氣／柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用??伴隨著ＲＣＣ１技術(shù)的發(fā)展及天然氣作為船舶替代燃料的應(yīng)用，船用天然氣／柴油雙燃??料發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)受到研宄者們的廣泛關(guān)注，從而衍生出一系列不同應(yīng)用形式的天然氣??雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。??通常來(lái)講，在船用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，依據(jù)天然氣進(jìn)氣方式不同將其分為缸內(nèi)直噴??進(jìn)氣和缸外進(jìn)氣道預(yù)混進(jìn)氣兩大類。而缸內(nèi)直噴又根據(jù)進(jìn)氣壓力不同分為高壓直噴和低??壓直噴兩種形式天然氣／柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣道預(yù)混進(jìn)氣根據(jù)進(jìn)氣位置不同分為進(jìn)氣??總管和進(jìn)氣歧管式天然氣／柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。??如圖１．３所示為缸內(nèi)高壓直噴式天然氣／柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理圖，此類機(jī)型??以曼恩公司的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)為代表。其主要特點(diǎn)是燃料供給系統(tǒng)異于傳統(tǒng)柴油機(jī)［２１］，缸??內(nèi)有多個(gè)噴射閥，其中１個(gè)燃油噴射閥，剩余２至３個(gè)為氣體噴射閥，采用單獨(dú)的燃料??供給系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)燃油（僅燃油噴射閥工作）與燃?xì)猓ㄈ加蛧娚溟y與燃?xì)鈬娚溟y同時(shí)工??作）兩種模式單獨(dú)運(yùn)行，也可在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行切換。高壓直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)是指在缸內(nèi)壓??縮行程上止點(diǎn)之前將引燃柴油噴入缸內(nèi)，之后天然氣通過(guò)高壓噴嘴進(jìn)入氣缸，高壓燃?xì)??在柴油的自燃作用下被引燃，實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)混合氣的非均質(zhì)混合燃燒［２汍此種方式使得燃料??在上止點(diǎn)附近燃燒，容積效率損失較小，缺點(diǎn)是其燃?xì)夤┙o及噴射系統(tǒng)在設(shè)計(jì)制造上存??在

圖１．３高壓直噴??Ｆｉｇ．?１．３?Ｈｉｇｈ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｄｉｒｅｃｔ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]國(guó)內(nèi)外雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黃超偉,聶志斌,秦炳甲,葛堅(jiān).  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(17)
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博士論文
[1]天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的數(shù)值研究及優(yōu)化[D]. 吳振闊.湖南大學(xué) 2018
[2]柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒策略的研究[D]. 李坤穎.華南理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)噴油策略的試驗(yàn)及仿真研究[D]. 朱召軍.廣西大學(xué) 2019
[2]柴油噴射策略對(duì)船用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放特性的影響[D]. 賈崎.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]柴油—天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放特性數(shù)值仿真研究[D]. 張格健.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]基于RCCI燃燒方式的柴油機(jī)性能試驗(yàn)及仿真研究[D]. 張之劍.華中科技大學(xué) 2015
[5]噴油規(guī)律對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響[D]. 管鑫.吉林大學(xué) 2014



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