隨著航運(yùn)業(yè)的發(fā)展和環(huán)境污染的加劇,日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)對(duì)船用柴油機(jī)NO_x等污染物排放提出了越來越高的要求,船用柴油機(jī)未來的發(fā)展方向是在保持燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)。本文采用三維CFD數(shù)值模擬,系統(tǒng)開展了大型船用柴油機(jī)滿足TierⅢ排放法規(guī)的燃燒技術(shù)路線研究。本文首先建立和驗(yàn)證了大型船用柴油機(jī)的三維CFD模型。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合微遺傳算法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)噴油器的噴射策略進(jìn)行了多參數(shù)優(yōu)化,得到了預(yù)噴結(jié)合順序噴射的噴油策略,可在指示燃油消耗率增幅不大情況下顯著降低NO_x排放。在優(yōu)化算例基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了大型船用柴油機(jī)各個(gè)噴油器預(yù)噴參數(shù)和順序噴射對(duì)性能與排放的影響。研究結(jié)果表明,在采用順序噴射前提下,順序噴射間隔影響NO_x和指示燃油消耗率,而第一個(gè)和第二個(gè)噴油器的預(yù)噴策略對(duì)大型船用柴油機(jī)的性能與排放有不同的影響:前者是預(yù)噴放熱與主噴滯燃期縮短綜合作用的結(jié)果,而后者主要是預(yù)噴放熱自身的影響。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合米勒循環(huán)、高幾何壓縮比、EGR、進(jìn)氣加濕和缸內(nèi)噴水等策略探索了滿足TierⅢ排放限值的技術(shù)路線。結(jié)果顯示,通過推遲排氣門...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1MARPOL公約附則VI對(duì)NOx排放的限制Figure1-1MARPOLAnnexVINOxEmissionLimits

第一章緒論規(guī)定，重點(diǎn)對(duì)氮氧化物、硫化物以及溫室氣體等污染化物排放法規(guī)方面，該附則要求在2011年達(dá)到Tier在包括波羅地海、北海、北美、美國加勒比海等區(qū)域onControlArea，ECA）內(nèi)達(dá)到TierⅢ排放限值。相比限值下降約75%，對(duì)船用柴油機(jī)的排放控制技術(shù)....

圖1-2現(xiàn)有和未來排放控制區(qū)Figure1-2Theemissioncontrolareaofnowandfuture

；在SOx方面，TierⅡ和TierⅢ主要對(duì)船用燃油的硫含量作出了限制TierⅢ要求燃油硫含量不高于0.1%，這就要求船用柴油機(jī)采用低硫燃油的除硫后處理裝置[8]。目前沒有相應(yīng)的法規(guī)對(duì)船用柴油機(jī)的顆粒物（PM出限制，但隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，未來PM排放可能成為....

圖1-3降低NOx排放的技術(shù)措施Figure1-3NOxreductiontechnologiespotentials

NOx生成機(jī)理為了在保證燃油經(jīng)濟(jì)性前提下滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)要求，各大發(fā)動(dòng)機(jī)廠商及科研機(jī)構(gòu)均投入大量精力研究船用柴油機(jī)的排放控制技術(shù)。NOx是NO和NO2等與空氣污染密切相關(guān)的氮氧化物的簡(jiǎn)稱，對(duì)霧霾和酸雨的產(chǎn)生有重要影響。內(nèi)燃機(jī)中，NOx主要是通過三種方式產(chǎn)生：熱力型、燃料....

圖2-1船用柴油機(jī)計(jì)算網(wǎng)格

Table2-2Technicalspecificationof6S35ME參數(shù)名稱參數(shù)值口開關(guān)時(shí)刻（°CAATDC）140/220噴油器個(gè)數(shù)2噴孔數(shù)4表2-3主要的計(jì)算子模型Table2-3Themaincomputingsubmodels模型....

本文編號(hào)：3986163