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進(jìn)氣加濕對(duì)船用大功率柴油機(jī)性能及排放影響的研究

發(fā)布時(shí)間:2017-10-01 14:18

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


  更多相關(guān)文章: 船用柴油機(jī) 性能 NOx 進(jìn)氣加濕 米勒循環(huán)


【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(lái)越嚴(yán)格,IMOTierⅢ排放法規(guī)對(duì)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?lái)滿足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(duì)大功率柴油機(jī)性能及排放影響的研究較少,國(guó)內(nèi)有關(guān)進(jìn)氣加濕對(duì)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(duì)進(jìn)氣加濕對(duì)船用大功率柴油機(jī)性能及排放的影響開(kāi)展研究。 以711研究所自研的高速單缸機(jī)為試驗(yàn)對(duì)象,設(shè)計(jì)進(jìn)氣加濕系統(tǒng),開(kāi)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(wú)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(duì)模型進(jìn)行標(biāo)定,對(duì)進(jìn)氣加濕對(duì)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(guò)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(duì)應(yīng)關(guān)系,該對(duì)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(duì)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(guò)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(duì)試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)不同強(qiáng)度的米勒進(jìn)氣凸輪,,對(duì)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(guò)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(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】: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(jiǎn)介13-16
  • 1.2.1 不同加濕燃燒技術(shù)對(duì)比13-15
  • 1.2.2 進(jìn)氣加濕 NOx 降排機(jī)理15-16
  • 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-24
  • 1.3.1 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)16-23
  • 1.3.2 國(guó)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?jī)?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(cè)試裝置簡(jiǎn)介27-31
  • 2.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介27-30
  • 2.2.2 主要測(cè)試裝置簡(jiǎn)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(duì)試驗(yàn)機(jī)燃燒過(guò)程的影響33-34
  • 2.4.2 進(jìn)氣加濕對(duì)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(guò)程模擬41-63
  • 3.1 柴油機(jī)熱力過(guò)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(duì)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(duì)船用柴油機(jī)燃燒過(guò)程的影響53-55
  • 3.4.2 進(jìn)氣含濕量對(duì)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(duì)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(duì)試驗(yàn)機(jī)燃燒過(guò)程的影響57-59
  • 3.5.3 進(jìn)氣加濕對(duì)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(duì)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(duì)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(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 許樂(lè)平,殷佩海;掃氣箱噴水加濕改善船用四沖程柴油機(jī)排放性能的實(shí)驗(yàn)研究[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

2 石田正弦,云生;通過(guò)進(jìn)氣道噴水降低柴油機(jī)NO_X排放[J];國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車(chē);1999年01期

3 劉瑞;孫強(qiáng);平濤;胡必柱;;進(jìn)氣加濕結(jié)合米勒循環(huán)降低船用中速柴油機(jī)NO_x排放的研究[J];柴油機(jī);2013年05期

4 呂林,姚光榮,溫苗苗;利用水降低柴油機(jī)NO_x排放研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2004年02期

5 王忠俊,田期明,姚光榮;進(jìn)氣道噴水降低NO_x排放研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2004年04期

6 昝世超;商允恒;肖飚;王博;劉桂芳;馬金平;;高壓噴霧加濕的分析和應(yīng)用[J];制冷與空調(diào);2006年02期



本文編號(hào):953926

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