本文關(guān)鍵詞：進(jìn)氣加濕對船用大功率柴油機(jī)性能及排放影響的研究

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【摘要】：隨著環(huán)境的日益惡化，船用柴油機(jī)的排放法規(guī)也越來越嚴(yán)格，IMOTierⅢ排放法規(guī)對船用柴油機(jī)的NOx排放提出了更高的要求，不同NOx降排技術(shù)的組合應(yīng)用或?yàn)槲磥頋M足IMO TierⅢ法規(guī)要求的可能途徑。進(jìn)氣加濕作為船用柴油機(jī)主要的機(jī)內(nèi)降排措施之一，可有效降低NOx排放，且具有與其他NOx降排技術(shù)相互組合的潛力，但目前有關(guān)進(jìn)氣加濕與米勒循環(huán)組合應(yīng)用對大功率柴油機(jī)性能及排放影響的研究較少，國內(nèi)有關(guān)進(jìn)氣加濕對大功率船用柴油機(jī)性能及排放影響的研究也較為空白。為了進(jìn)一步了解進(jìn)氣加濕的應(yīng)用前景，本文對進(jìn)氣加濕對船用大功率柴油機(jī)性能及排放的影響開展研究。 以711研究所自研的高速單缸機(jī)為試驗(yàn)對象，設(shè)計(jì)進(jìn)氣加濕系統(tǒng)，開展進(jìn)氣加濕試驗(yàn)研究，進(jìn)氣加濕系統(tǒng)可有效實(shí)現(xiàn)加濕進(jìn)氣空氣的目的，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在當(dāng)前試驗(yàn)條件下，試驗(yàn)機(jī)采用進(jìn)氣加濕后，進(jìn)氣含濕量約可至20g/kg，各工況綜合NOx降低量為20%，油耗率無明顯變化。 建立試驗(yàn)機(jī)GT-power模型，利用進(jìn)氣加濕試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行標(biāo)定，對進(jìn)氣加濕對大功率柴油機(jī)性能及排放的影響進(jìn)行補(bǔ)充研究。通過仿真計(jì)算獲得較大范圍的進(jìn)氣含濕量與NOx降低量之間的對應(yīng)關(guān)系，該對應(yīng)關(guān)系受試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的影響較小。設(shè)進(jìn)氣溫度為75℃，進(jìn)氣相對濕度為70%，試驗(yàn)機(jī)75%、100%工況的進(jìn)氣含濕量分別為58.7g/kg和44.7g/kg，計(jì)算NOx降低量分別為66.6%和54.7%。 以試驗(yàn)機(jī)的主要性能及排放參數(shù)為響應(yīng)量，米勒循環(huán)強(qiáng)度、進(jìn)氣加濕量、噴油提前角為因子，通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行主效應(yīng)及交互效應(yīng)分析，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣加濕與米勒循環(huán)強(qiáng)度的交互效應(yīng)較小。針對試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)不同強(qiáng)度的米勒進(jìn)氣凸輪，，對比進(jìn)氣加濕與不同強(qiáng)度的米勒循環(huán)組合應(yīng)用后試驗(yàn)機(jī)NOx排放量的變化發(fā)現(xiàn)，若試驗(yàn)機(jī)進(jìn)氣加濕過程中進(jìn)氣空氣的溫度需提高到70℃以上，則米勒強(qiáng)度最小的凸輪（進(jìn)氣氣閥關(guān)閉時(shí)刻為585。CA）為試驗(yàn)機(jī)的最佳進(jìn)氣凸輪。
【關(guān)鍵詞】：船用柴油機(jī) 性能 NOx 進(jìn)氣加濕 米勒循環(huán)
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.121
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-26
• 1.1 船用柴油機(jī)排放法規(guī)現(xiàn)狀及主要控制措施9-13
• 1.1.1 船用柴油機(jī)排放法規(guī)現(xiàn)狀9-11
• 1.1.2 NOx 排放的主要控制措施11-13
• 1.2 加濕燃燒技術(shù)簡介13-16
• 1.2.1 不同加濕燃燒技術(shù)對比13-15
• 1.2.2 進(jìn)氣加濕 NOx 降排機(jī)理15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-24
• 1.3.1 國外研究動(dòng)態(tài)16-23
• 1.3.2 國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)23-24
• 1.3.3 小結(jié)24
• 1.4 本課題的研究意義及主要內(nèi)容24-26
• 1.4.1 研究意義及目的24-25
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容25-26
• 第2章 進(jìn)氣加濕技術(shù)初步試驗(yàn)研究26-41
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)條件26-27
• 2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)及測試裝置簡介27-31
• 2.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)簡介27-30
• 2.2.2 主要測試裝置簡介30-31
• 2.3 試驗(yàn)工況的設(shè)置31-32
• 2.4 進(jìn)氣加濕試驗(yàn)結(jié)果分析32-39
• 2.4.1 進(jìn)氣加濕對試驗(yàn)機(jī)燃燒過程的影響33-34
• 2.4.2 進(jìn)氣加濕對試驗(yàn)機(jī)性能參數(shù)的影響34-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第3章 進(jìn)氣加濕發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程模擬41-63
• 3.1 柴油機(jī)熱力過程模擬的基本原理41-42
• 3.2 試驗(yàn)機(jī)全模型的建立42-49
• 3.2.1 試驗(yàn)機(jī)模型的建立42-43
• 3.2.2 燃燒計(jì)算模型43-48
• 3.2.3 NOx 排放計(jì)算模型48-49
• 3.3 試驗(yàn)機(jī)全模型的標(biāo)定49-53
• 3.4 進(jìn)氣含濕量對船用柴油機(jī)影響的仿真分析53-57
• 3.4.1 進(jìn)氣含濕量對船用柴油機(jī)燃燒過程的影響53-55
• 3.4.2 進(jìn)氣含濕量對柴油機(jī)性能及排放參數(shù)的影響55-57
• 3.5 進(jìn)氣加濕對船用柴油機(jī)影響的仿真分析57-62
• 3.5.1 仿真方案確定57
• 3.5.2 進(jìn)氣加濕對試驗(yàn)機(jī)燃燒過程的影響57-59
• 3.5.3 進(jìn)氣加濕對試驗(yàn)機(jī)性能及排放參數(shù)的影響59-62
• 3.6 本章小結(jié)62-63
• 第4章 進(jìn)氣加濕結(jié)合米勒循環(huán)對柴油機(jī)性能及排放的綜合影響分析63-76
• 4.1 進(jìn)氣加濕和米勒循環(huán)的主效應(yīng)及交互效應(yīng)分析63-68
• 4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)工況及方法的確定64
• 4.1.2 試驗(yàn)因素的確定64-65
• 4.1.3 主效應(yīng)分析65-66
• 4.1.4 交互效應(yīng)分析66-68
• 4.2 米勒循環(huán)方案的確定68-71
• 4.2.1 米勒凸輪的確定68-69
• 4.2.2 進(jìn)排氣壓力的確定69-71
• 4.3 進(jìn)氣加濕結(jié)合米勒循環(huán)對大功率柴油機(jī)性能及排放影響的仿真分析71-74
• 4.4 本章小結(jié)74-76
• 第5章 全文總結(jié)與展望76-78
• 5.1 全文總結(jié)76-77
• 5.2 工作展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 學(xué)術(shù)論文和科研成果目錄82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：953926