為應對日益加劇的能源危機與國際海事組織（IMO）愈加嚴格的排放法規(guī),尋求高效清潔的新型船用發(fā)動機替代燃料的的研究得到廣泛關注,船用天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機應運而生。天然氣憑借其綠色環(huán)保等方面優(yōu)點,使得天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機成為船用發(fā)動機的熱門研究方向之一。由于天然氣異于傳統(tǒng)燃料的理化特性,導致雙燃料發(fā)動機其燃燒特征不同于傳統(tǒng)發(fā)動機,為實現其優(yōu)良的高效低排放性能,本文通過仿真技術,針對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機在RCCI燃燒模式下的燃燒及排放特性展開多維數值模擬研究。本文以船用6190天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機為研究對象,利用CONVERGE進行仿真建模。首先在建立幾何模型的基礎上進行網格劃分,并通過試驗獲得仿真模型的初始、邊界條件及驗證數據,對其進行計算參數配置實現高負荷工況下的結果標定,完成模型有效性驗證。在此基礎上,分別研究進氣特性、燃燒室形狀及噴射策略對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機在RCCI燃燒模式下的影響規(guī)律。研究表明,進氣特性對缸內燃料著火時刻、壓力、溫度及排放影響較大。本文通過控制變量法,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）及不同進氣溫度（308... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

?大連海事大學碩士學位論文???ＤＩ高反應活性??Ｉ?，?Ｉ?ＪＭ?ＰＦＩ??低反應活性??＿?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)動機應用及研究進展??１．３．１船用天然氣／柴油雙燃料發(fā)動機應用??伴隨著ＲＣＣ１技術的發(fā)展及天然氣作為船舶替代燃料的應用，船用天然氣／柴油雙燃??料發(fā)動機應用技術受到研宄者們的廣泛關注，從而衍生出一系列不同應用形式的天然氣??雙燃料發(fā)動機。??通常來講，在船用雙燃料發(fā)動機領域，依據天然氣進氣方式不同將其分為缸內直噴??進氣和缸外進氣道預混進氣兩大類。而缸內直噴又根據進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)動機，進氣道預混進氣根據進氣位置不同分為進氣??總管和進氣歧管式天然氣／柴油雙燃料發(fā)動機。??如圖１．３所示為缸內高壓直噴式天然氣／柴油雙燃料發(fā)動機的工作原理圖，此類機型??以曼恩公司的雙燃料發(fā)動機為代表。其主要特點是燃料供給系統(tǒng)異于傳統(tǒng)柴油機［２１］，缸??內有多個噴射閥，其中１個燃油噴射閥，剩余２至３個為氣體噴射閥，采用單獨的燃料??供給系統(tǒng)，可實現燃油（僅燃油噴射閥工作）與燃氣（燃油噴射閥與燃氣噴射閥同時工??作）兩種模式單獨運行，也可在運行狀態(tài)下進行切換。高壓直噴式發(fā)動機是指在缸內壓??縮行程上止點之前將引燃柴油噴入缸內，之后天然氣通過高壓噴嘴進入氣缸，高壓燃氣??在柴油的自燃作用下被引燃，實現缸內混合氣的非均質混合燃燒［２汍此種方式使得燃料??在上止點附近燃燒，容積效率損失較小，缺點是其燃氣供給及噴射系統(tǒng)在設計制造上存??在

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

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒的數值研究及優(yōu)化[D]. 吳振闊.湖南大學 2018
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碩士論文
[1]柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機噴油策略的試驗及仿真研究[D]. 朱召軍.廣西大學 2019
[2]柴油噴射策略對船用雙燃料發(fā)動機燃燒和排放特性的影響[D]. 賈崎.哈爾濱工程大學 2019
[3]柴油—天然氣雙燃料發(fā)動機燃燒及排放特性數值仿真研究[D]. 張格健.哈爾濱工程大學 2017
[4]基于RCCI燃燒方式的柴油機性能試驗及仿真研究[D]. 張之劍.華中科技大學 2015
[5]噴油規(guī)律對雙燃料發(fā)動機燃燒過程的影響[D]. 管鑫.吉林大學 2014



本文編號：3363499