隨著排放法規(guī)的日益嚴格,僅憑柴油機技術(shù)已經(jīng)無法滿足IMO TierⅢ排放要求,這時天然氣以其優(yōu)秀的排放特性在船舶領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。在低速機市場,溫特圖爾公司的X-DF系列雙燃料發(fā)動機采用稀薄燃燒技術(shù),不需要任何后處理裝置就可以滿足IMO TierⅢ排放標準,但是受到爆震特性的限制其做功能力有限,該系列低速雙燃料發(fā)動機的最大平均有效壓力為1.73MPa。本文對該雙燃料發(fā)動機進行優(yōu)化,在保證爆震特性、排放特性及效率不惡化的前提下,提升該雙燃料發(fā)動機的平均有效壓力至1.9MPa。本文針對RT-flex50DF雙燃料發(fā)動機,掌握該發(fā)動機的工作特點,使用一維仿真軟件GT-Power對其工作過程建立一維仿真模型,并用實驗數(shù)據(jù)對該模型進行標定,使仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)相符。并使用GT-Power軟件中的爆震模塊對發(fā)動機燃氣模式的爆震特性進行預測,探究負荷、燃燒室溫度、幾何壓縮比、過量空氣系數(shù)及著火提前角對爆震特性的影響,總結(jié)改善爆震特性的有效方法。針對二沖程發(fā)動機的工作特點,研究各參數(shù)對發(fā)動機性能的影響規(guī)律,總結(jié)提升發(fā)動機效率的有效方法。在GT-Power軟件中,通過米勒循環(huán)技術(shù)對7RT-flex50D... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 低速雙燃料發(fā)動機研究現(xiàn)狀
        1.2.2 燃氣高壓噴射雙燃料發(fā)動機概述
        1.2.3 燃氣低壓噴射雙燃料發(fā)動機概述
    1.3 米勒循環(huán)及可調(diào)二級增壓技術(shù)
        1.3.1 米勒循環(huán)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 可調(diào)二級增壓系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 發(fā)動機的仿真理論與一維仿真模型的標定
    2.1 發(fā)動機工作過程仿真的數(shù)學模型
        2.1.1 基本熱力學方程
        2.1.2 氣缸模塊
        2.1.3 進排氣系統(tǒng)模塊
        2.1.4 中冷器模塊
        2.1.5 渦輪增壓器模塊
    2.2 7RT-flex50DF低速雙燃料發(fā)動機基本參數(shù)
    2.3 雙燃料發(fā)動機一維仿真模型的建立
        2.3.1 發(fā)動機進氣系統(tǒng)
        2.3.2 氣缸模塊設(shè)置
        2.3.3 排氣閥模塊設(shè)置
        2.3.4 發(fā)動機排氣系統(tǒng)
        2.3.5 渦輪增壓器
        2.3.6 其他模型
    2.4 發(fā)動機一維仿真模型的驗證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 低速雙燃料發(fā)動機燃氣模式爆震特性的研究
    3.1 發(fā)動機爆震特性預測模型
        3.1.1 爆震預測數(shù)學模型
        3.1.2 爆震特性的判定方法
    3.2 雙燃料發(fā)動機爆震特性研究
        3.2.1 負荷對發(fā)動機爆震特性的影響
        3.2.2 燃燒室壁面溫度對爆震特性的影響
        3.2.3 幾何壓縮比對爆震特性的影響
        3.2.4 過量空氣系數(shù)對爆震特性的影響
        3.2.5 著火提前角對爆震特性的影響
    3.3 改善爆震的方法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 米勒循環(huán)對雙燃料發(fā)動機性能影響研究及優(yōu)化
    4.1 米勒循環(huán)的原理及熱力學模型
        4.1.1 米勒循環(huán)原理
        4.1.2 二沖程發(fā)動機的熱力學模型
    4.2 各參數(shù)對二沖程發(fā)動機性能的影響規(guī)律研究
        4.2.1 排氣閥關(guān)閉時刻的影響規(guī)律
        4.2.2 幾何壓縮比的影響規(guī)律
        4.2.3 過量空氣系數(shù)的影響規(guī)律
        4.2.4 增壓比的影響規(guī)律
        4.2.5 各參數(shù)影響規(guī)律
    4.3 雙燃料發(fā)動機米勒循環(huán)優(yōu)化計算
        4.3.1 發(fā)動機平均有效壓力的提升
        4.3.2 燃氣模式100%負荷下米勒循環(huán)計算
        4.3.3 雙燃料發(fā)動機幾何壓縮比的優(yōu)化
        4.3.4 燃油模式的米勒循環(huán)計算
        4.3.5 全工況米勒循環(huán)方案的確定
    4.4 本章小結(jié)
第5章 雙燃料發(fā)動機可調(diào)二級增壓系統(tǒng)的匹配研究
    5.1 低速二沖程發(fā)動機可調(diào)二級渦輪增壓系統(tǒng)的匹配要求
    5.2 可調(diào)二級渦輪增壓系統(tǒng)的設(shè)計匹配研究
        5.2.1 可調(diào)二級增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與可調(diào)方案
        5.2.2 可調(diào)二級渦輪增壓系統(tǒng)數(shù)學模型及匹配步驟
        5.2.3 匹配設(shè)計點的選取
        5.2.4 高低壓級壓比分配
    5.3 可調(diào)二級增壓系統(tǒng)與雙燃料發(fā)動機的聯(lián)合仿真
        5.3.1 高低壓級增壓器的確定
        5.3.2 可調(diào)二級增壓系統(tǒng)與雙燃料發(fā)動機仿真模型建立及聯(lián)合仿真
    5.4 可調(diào)二級增壓系統(tǒng)對雙燃料發(fā)動機的影響研究
        5.4.1 可調(diào)二級增壓系統(tǒng)調(diào)控策略
        5.4.2 高壓渦輪旁通方案旁通率的影響
        5.4.3 排氣集管旁通率的影響
        5.4.4 可調(diào)方案對發(fā)動機的影響
    5.5 可調(diào)二級增壓雙燃料發(fā)動機低負荷特性
    5.6 本章小結(jié)
第6章 全文結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3432236