全球性的能源危機和環(huán)境問題使得替代能源型內燃機研究成為一個重要開拓方向。其中由純柴油機改裝而成的天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機因改裝簡易、經(jīng)濟性好、熱效率高等優(yōu)點更成為內燃機研究的重點方向之一。本課題將上柴船用G128ZLCa2-WX柴油機改裝成液化天然氣（LNG）/柴油雙燃料發(fā)動機,結合船用發(fā)動機螺旋槳推進特性和發(fā)電特性,通過發(fā)動機臺架試驗來研究雙燃料發(fā)動機的排放特性。本文的研究內容主要集中在以下幾個方面:1)立足于液化天然氣的理化特性分析基礎上,結合目前國內船舶市場發(fā)展,提出了液化天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機的改裝與設計方案。2)依據(jù)船用柴油機的常見工作特性,利用搭建的試驗臺架,展開兩種不同缸外進氣方式的雙燃料發(fā)動機排放試驗研究。這里又包括以下幾個部分。a.在螺旋槳推進特性下,對比兩種不同類型的雙燃料發(fā)動機排放性能;b.研究了柴油質量替代率、負荷、轉速對發(fā)動機的排放影響;c.在多點噴射式雙燃料發(fā)動機上研究了燃氣噴射提前角對排放變化影響;d.利用排放數(shù)據(jù)、缸壓以及排溫,對雙燃料發(fā)動機排放情況進行簡單的分析。3)根據(jù)目前雙燃料排放模型的研究現(xiàn)狀,提出了基于徑向基函數(shù)（RBF）網(wǎng)絡的排放模型。并利... 

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 能源危機
        1.1.2 環(huán)境污染
        1.1.3 天然氣優(yōu)勢
    1.2 LNG/柴油雙燃料發(fā)動機技術及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙燃料發(fā)動機簡介
        1.2.2 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究目的及意義
        1.3.1 船用LNG/柴油雙燃料發(fā)動機的市場潛力
        1.3.2 船舶行業(yè)的污染控制
        1.3.3 我國船舶行業(yè)發(fā)展情況
        1.3.4 研究意義
    1.4 本文主要工作
第二章 雙燃料發(fā)動機設計與試驗方案
    2.1 液化天然氣LNG的理化特性
    2.2 船舶柴油機結構特點與各類工作工況
        2.2.1 螺旋槳推進特性
        2.2.2 發(fā)電機特性
        2.2.3 其他工作特性
    2.3 整體改裝設計方案
        2.3.1 LNG供氣方式
            2.3.1.1 增壓器前預混合式缸外供氣系統(tǒng)
            2.3.1.2 進氣歧管多點噴射式缸外供氣系統(tǒng)
        2.3.2 LNG/柴油雙燃料發(fā)動機控制基本策略
    2.4 試驗方案
        2.4.1 增壓器前預混合式雙燃料發(fā)動機試驗方案
        2.4.2 進氣歧管多點噴射式雙燃料發(fā)動機試驗方案
        2.4.3 進氣歧管多點噴射式發(fā)動機的噴氣提前角試驗方案
    2.5 本章小結
第三章 船用雙燃料發(fā)動機試驗測試設備與試驗規(guī)范
    3.1 船用柴油機測試標準與規(guī)范要求
        3.1.1 試驗測試環(huán)境規(guī)范
        3.1.2 試驗臺架主要測試設備性能要求
        3.1.3 尾氣排放分析儀設備要求
    3.2 原船用柴油機
    3.3 試驗臺架搭建
        3.3.1 測功機
        3.3.2 臺架測控系統(tǒng)
        3.3.3 溫度傳感器
    3.4 天然氣供氣系統(tǒng)主要設備
        3.4.1 增壓器前預混合式其他供氣部件
        3.4.2 進氣歧管多點噴射式供氣部件
    3.5 雙燃料控制器
    3.6 排放污染物濃度測量裝置
    3.7 氣缸壓力采集設備
        3.7.1 缸壓傳感器與電荷放大器
        3.7.2 光電編碼器（增量型）
        3.7.3 高速A/D數(shù)據(jù)采集卡
        3.7.4 數(shù)據(jù)采集流程與存儲
    3.8 本章小結
第四章 實驗結果與分析
    4.1 試驗數(shù)據(jù)整理
        4.1.1 試驗數(shù)據(jù)的誤差
        4.1.2 柴油質量替代率與有效熱效率
    4.2 雙燃料發(fā)動機有效熱效率
        4.2.1 雙燃料發(fā)動機推進特性下有效熱效率
        4.2.2 發(fā)電特性下雙燃料發(fā)動機的有效熱效率
    4.3 雙燃料發(fā)動機排放特性
    4.4 噴氣提前角對雙燃料發(fā)動機排放影響
    4.5 推進工況下雙燃料發(fā)動機缸壓
    4.6 雙燃料發(fā)動機排放特性成因的簡單分析
    4.7 本章小結
第五章 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的排放模型
    5.1 徑向基函數(shù)網(wǎng)絡簡介
        5.1.1 RBF網(wǎng)絡結構
        5.1.2 RBF網(wǎng)絡的工作原理
        5.1.3 RBF網(wǎng)絡在Matlab中的實現(xiàn)
    5.2 排放模型的建立與驗證
        5.2.1 模型的建立
        5.2.2 模型求解與結果
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及取得的相關科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3670997