本文關(guān)鍵詞：EGR技術(shù)降低某船用柴油機(jī)NO_x排放的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前排放法規(guī)日趨嚴(yán)格,如果某機(jī)型柴油機(jī)不能滿足TierⅢ法規(guī)要求,在2016年后將無(wú)法繼續(xù)生產(chǎn)。廢氣再循環(huán)技術(shù)是降低NOx排放的有效措施之一,具有很大的應(yīng)用潛力。本文主要是針對(duì)某低速二沖程船用柴油機(jī)添加EGR系統(tǒng),來(lái)進(jìn)行降低NOx排放的模擬研究。主要采用模擬仿真的方法,利用仿真計(jì)算軟件GT-Power構(gòu)建一維仿真模型來(lái)模擬柴油機(jī)在不同EGR率下的運(yùn)行狀況。其中燃燒模型選取的是以霧束中油滴蒸發(fā)為基礎(chǔ)的油滴蒸發(fā)準(zhǔn)維燃燒模型,模型中會(huì)對(duì)每個(gè)已燃子區(qū)域中的NOx和Soot單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)考慮溫度和空燃比的影響。采用一維流動(dòng)理論來(lái)計(jì)算模型中氣體的流動(dòng)狀態(tài)。并且通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模型,提高模擬的準(zhǔn)確性。找出該機(jī)型柴油機(jī)在負(fù)荷為100%、轉(zhuǎn)速為108；負(fù)荷為75%、轉(zhuǎn)速為98.1；負(fù)荷為50%、轉(zhuǎn)速為85.7；負(fù)荷為25%、轉(zhuǎn)速為68四個(gè)工況下既能大幅降低NOx排放,同時(shí)不對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性造成較大影響的EGR率。模擬結(jié)果表明隨著EGR率的增加,NOx排量迅速降低,中高負(fù)荷時(shí)可以降低70%左右,小負(fù)荷時(shí)也能降低50%左右。但是EGR率不能一直增大,當(dāng)EGR率達(dá)到一定值時(shí),便會(huì)出現(xiàn)燃料不完全的情況。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析,當(dāng)NOx排量滿足Tier Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)時(shí),上述四個(gè)工況下的最佳EGR率分別為18.9%、18.3%、19.3%、14.1%。但是付出的代價(jià)是燃油消耗率增加3.56%,炭煙排量增長(zhǎng)至7.75g/KW·h。此外,還進(jìn)行了以天然氣為燃料的模擬試驗(yàn)。對(duì)比發(fā)現(xiàn),以天然氣為燃料時(shí)更容易通過(guò)EGR技術(shù)使NOx排放達(dá)到Tier Ⅲ標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)所付出的代價(jià)為有效功率降低1.69%,燃料消耗率增加1.81%,遠(yuǎn)小于燒柴油時(shí)。模擬試驗(yàn)表明可以對(duì)該機(jī)型船用柴油機(jī)添加EGR系統(tǒng)來(lái)降低NOx排量,以便滿足Tier Ⅲ法規(guī)要求。
【關(guān)鍵詞】：廢氣再循環(huán)(EGR) 船用柴油機(jī) 燃燒 氮氧化物(Nox)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U664.121
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題的研究背景11-12
• 1.1.1 環(huán)境污染問(wèn)題11
• 1.1.2 廢氣排放法規(guī)11-12
• 1.2 降低NO_x排放的措施12-14
• 1.2.1 NO_x的生成機(jī)理12-13
• 1.2.2 減少氮氧化物排放的措施13-14
• 1.3 EGR技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)14-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.3 發(fā)展趨勢(shì)17
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容、方法及意義17-19
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4.2 主要研究方法18-19
• 1.4.3 研究的意義19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第2章 EGR技術(shù)和EGR系統(tǒng)20-26
• 2.1 EGR技術(shù)概述20-22
• 2.1.1 EGR基本原理20-21
• 2.1.2 EGR率的定義21-22
• 2.1.3 EGR對(duì)柴油機(jī)的影響22
• 2.2 EGR系統(tǒng)概述22-25
• 2.2.1 EGR系統(tǒng)組成22-23
• 2.2.2 EGR系統(tǒng)分類(lèi)23-25
• 2.2.3 EGR系統(tǒng)應(yīng)用25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 仿真軟件和計(jì)算方程26-34
• 3.1 仿真軟件簡(jiǎn)介26-27
• 3.1.1 GT-Power計(jì)算理論26-27
• 3.1.2 GT-Power模塊結(jié)構(gòu)27
• 3.1.3 GT-Power模擬步驟27
• 3.2 柴油機(jī)工作過(guò)程計(jì)算方程27-33
• 3.2.1 基本方程28-29
• 3.2.2 氣缸傳熱計(jì)算方程29-30
• 3.2.3 燃燒計(jì)算方程30
• 3.2.4 渦輪增壓器計(jì)算方程30-31
• 3.2.5 NOx計(jì)算方程31-32
• 3.2.6 Soot計(jì)算方程32-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第4章 柴油機(jī)模型的創(chuàng)建和校準(zhǔn)34-58
• 4.1 柴油機(jī)仿真模型的建立34-46
• 4.1.1 組成部件的子模型創(chuàng)建35-44
• 4.1.2 整機(jī)模型創(chuàng)建44-46
• 4.2 柴油機(jī)模型的運(yùn)行和校準(zhǔn)46-55
• 4.2.1 柴油機(jī)模型的運(yùn)行設(shè)置46-49
• 4.2.2 柴油機(jī)模型的校準(zhǔn)49-55
• 4.3 在柴油機(jī)模型上添加EGR系統(tǒng)55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 不同EGR率下模擬運(yùn)行的結(jié)果分析58-71
• 5.1 不同EGR率下的模擬運(yùn)行58-59
• 5.2 柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況59-68
• 5.2.1 工況1下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況59-61
• 5.2.2 工況2下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況61-63
• 5.2.3 工況3下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況63-65
• 5.2.4 工況4下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況65-68
• 5.3 柴油機(jī)工作的最佳EGR率68-70
• 5.3.1 EGR對(duì)柴油機(jī)影響的綜合分析68-69
• 5.3.2 柴油機(jī)工作的最佳EGR率69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第6章 以天然氣為燃料的模擬運(yùn)算71-82
• 6.1 以天然氣為燃料時(shí)參數(shù)設(shè)定71-72
• 6.2 柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況72-80
• 6.2.1 工況1下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況72-74
• 6.2.2 工況2下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況74-76
• 6.2.3 工況3下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況76-78
• 6.2.4 工況4下柴油機(jī)參數(shù)隨EGR率的變化情況78-80
• 6.3 柴油機(jī)工作的最佳EGR率80-81
• 6.4 本章小結(jié)81-82
• 第7章 結(jié)論與展望82-84
• 7.1 結(jié)論82-83
• 7.2 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 致謝89-90
• 作者簡(jiǎn)介90

【參考文獻(xiàn)】

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1 陸玲亞;夏少華;王吉華;張永銘;王鵬;陳希穎;朱明健;居鈺生;;柴油機(jī)電控EGR系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J];現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力;2010年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 申小明;船舶柴油機(jī)渦輪增壓器配合及計(jì)算機(jī)仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：433943