本文關(guān)鍵詞：船舶發(fā)動機(jī)天然氣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在目前全球航運(yùn)業(yè)競爭激烈、能源匱乏油價持續(xù)走高以及節(jié)能減排呼聲高漲的影響下,船東出于成本和社會責(zé)任,紛紛將目光投向燃油耗能較低的綠色環(huán)保型船舶。天然氣作為替代能源具有價格便宜、資源豐富、污染少等特點,并且LNG技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,單位體積所容納的燃料大大提高,對于燃料空間要求較高的船舶來說,是一個非常大的技術(shù)進(jìn)步。考慮到石油資源的緊缺和人們環(huán)保意識的增強(qiáng),各國在大力發(fā)展LNG船舶技術(shù),并隨著各國LNG實驗船只的涌現(xiàn)和LNG供給基礎(chǔ)設(shè)施的的建設(shè)和完善,天然氣作為船舶發(fā)動機(jī)的替代燃料有著非常光明的應(yīng)用前景。 本文介紹了目前LNG作為船舶動力一些實例應(yīng)用和現(xiàn)階段推廣應(yīng)用所遇到的問題；分析了LNG作為船舶發(fā)動機(jī)燃料的廣闊前景。分析比較了多種天然氣進(jìn)氣方案的優(yōu)點和缺點,并結(jié)合實際情況確定了天然氣的摻燒策略和進(jìn)氣方案,選擇單片機(jī)作為中央控制單元,進(jìn)行信號的分析和程序控制。并用流體分析軟件FLUENT軟件對進(jìn)氣情況進(jìn)行建模分析,對天然氣的進(jìn)氣方案和進(jìn)氣結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)分析。對天然氣噴射閥的流量特性和驅(qū)動方式進(jìn)行了詳細(xì)研究,選擇了適合本實驗的天然氣噴射閥和驅(qū)動方式。通過在上柴的2135G型柴油機(jī)上的實驗,分析了發(fā)動機(jī)在雙燃料模式下的經(jīng)濟(jì)性、能耗性和調(diào)速率,實驗表明,天然氣／柴油雙燃料發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性可以提高25%左右,排放改善明顯,能耗和調(diào)速率都在比較理想。 最后,介紹了現(xiàn)階段出臺的船舶雙燃料發(fā)動機(jī)系統(tǒng)設(shè)計和安裝指南對于船舶上應(yīng)用雙燃料發(fā)動機(jī)的規(guī)范要求。并按照要求,將本次實驗成果應(yīng)用到一艘內(nèi)河拖船上實際運(yùn)行,運(yùn)行過程中可以在線調(diào)整天然氣的進(jìn)氣量以達(dá)到比較理想的效果。結(jié)果表明,常用工況下天然氣可以替代65%以上的柴油,且航行過程中船舶主機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)排溫過高和轉(zhuǎn)速波動的現(xiàn)象,也沒有影響駕駛員的操作習(xí)慣。在長期穩(wěn)定運(yùn)行中驗證了本LNG試驗系統(tǒng)和控制策略在船舶應(yīng)用上的可行性和經(jīng)濟(jì)性。
【關(guān)鍵詞】：雙燃料發(fā)動機(jī) LNG技術(shù) 進(jìn)氣方案 船舶實驗
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：U677.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究的目的和意義9-10
• 1.2 雙燃料發(fā)動機(jī)的發(fā)展10-15
• 1.2.1 雙燃料發(fā)動機(jī)供氣技術(shù)的發(fā)展10-12
• 1.2.2 雙燃料發(fā)動機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 雙燃料發(fā)動機(jī)的電子控制概述15-16
• 1.4 本文的主要研究工作16-18
• 第2章 LNG技術(shù)和船舶應(yīng)用研究現(xiàn)狀18-26
• 2.1 LNG燃料特點優(yōu)勢與技術(shù)發(fā)展18-21
• 2.1.1 LNG的理化特性18-19
• 2.1.2 LNG與其他新興燃料的對比優(yōu)勢19-20
• 2.1.3 LNG作為船舶燃料的基礎(chǔ)條件發(fā)展20-21
• 2.1.3.1 LNG技術(shù)的發(fā)展20
• 2.1.3.2 氣體發(fā)動機(jī)技術(shù)的日益成熟20-21
• 2.2 世界LNG動力船舶研究應(yīng)用現(xiàn)狀21-23
• 2.2.1 國外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀22
• 2.2.2 國內(nèi)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀22-23
• 2.3 LNG燃料船的經(jīng)濟(jì)性與發(fā)展前景23-25
• 2.3.1 LNG作為船舶燃料的經(jīng)濟(jì)性23-24
• 2.3.2 LNG作為船舶燃料的發(fā)展前景24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 天然氣供氣系統(tǒng)設(shè)計研究26-57
• 3.1 天然氣噴射閥驅(qū)動電路的設(shè)計27-32
• 3.2 天然氣噴射閥物理模型的建立32-37
• 3.3 天然氣流量標(biāo)定系統(tǒng)的介紹37-38
• 3.4 天然氣噴射閥流量特性與模型的合理性38-43
• 3.4.1 背壓的影響38-39
• 3.4.2 進(jìn)氣壓力的影響39-40
• 3.4.3 噴射時間與流量的關(guān)系40-42
• 3.4.4 模型的合理性與噴射閥主要參數(shù)的選定42-43
• 3.5 進(jìn)氣均勻性分析43-56
• 3.5.1 進(jìn)氣總管直接噴射進(jìn)氣均勻性分析44-51
• 3.5.2 進(jìn)氣總管間接噴射進(jìn)氣均勻性分析51-56
• 3.5.2.1 對壓力的影響52-54
• 3.5.2.2 對密度的影響54-56
• 3.6 本章小結(jié)56-57
• 第4章 雙燃料發(fā)動機(jī)實驗與數(shù)據(jù)分析57-65
• 4.1 實驗研究的目的意義和內(nèi)容57
• 4.2 實驗設(shè)備和傳感器的選型57-58
• 4.3 實驗方案的確定和實驗工況的選取58-60
• 4.3.1 實驗方案的確定58-59
• 4.3.2 實驗工況的選取59-60
• 4.4 經(jīng)濟(jì)性分析60-61
• 4.5 能耗分析61-63
• 4.6 調(diào)速率分析63-64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 第5章 船舶雙燃料發(fā)動機(jī)應(yīng)用研究65-76
• 5.1 船舶雙燃料發(fā)動機(jī)系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范65-69
• 5.1.1 雙燃料發(fā)動機(jī)艙室65-66
• 5.1.2 氣體燃料管系66-67
• 5.1.3 雙燃料發(fā)動機(jī)67-68
• 5.1.4 控制、監(jiān)測與安全系統(tǒng)68-69
• 5.2 實船雙燃料系統(tǒng)的設(shè)計69-73
• 5.3 實驗方案與經(jīng)濟(jì)性分析73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-76
• 第6章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 全文總結(jié)76-77
• 6.2 工作展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-81

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