隨著排放法規(guī)的逐步提升,天然氣在船舶領(lǐng)域中的地位也在逐漸加重。目前天然氣燃料的發(fā)展趨勢主要影響中速發(fā)動機(jī)市場,特別是LNG船舶中已有成熟產(chǎn)品,如W?rtsil?公司的Flex-DF機(jī)與MAN公司的ME-GI機(jī)。本文將主要對W?rtsil?公司的Flex-DF機(jī)型進(jìn)行研究,掌握低壓噴射的低速二沖程雙燃料發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用仿真技術(shù)對40DF低速雙燃料發(fā)動機(jī)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)以及性能分析。以W?rtsil?公司的RT-Flex50DF為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上對40DF低速雙燃料發(fā)動機(jī)進(jìn)行開發(fā)。收集了RT-Flex50DF以及X40-B低速雙燃料發(fā)動機(jī)的相關(guān)資料,包括結(jié)構(gòu)參數(shù),試驗(yàn)數(shù)據(jù)等,利用GT-POWER軟件建立了低速雙燃料發(fā)動機(jī)仿真模型,實(shí)現(xiàn)了柴油模式以及天然氣模式仿真計(jì)算。仿真模型建立完成后,通過比較RT-Flex50DF仿真結(jié)果與不同負(fù)荷工況下標(biāo)定參數(shù),驗(yàn)證模型正確性后,對40DF低速雙燃料發(fā)動機(jī)進(jìn)行計(jì)算及分析。由于40DF低速雙燃料發(fā)動機(jī)缺乏相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過分析GTD數(shù)據(jù)庫計(jì)算相似機(jī)型性能參數(shù),分析在相同轉(zhuǎn)速功率下,各個設(shè)計(jì)工況下以及不同運(yùn)行模式下性能參數(shù)的變化趨勢,通過灰色預(yù)測模型計(jì)算預(yù)測40DF低速雙燃料發(fā)動機(jī)的性能參數(shù)的大致范圍,并在缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)條件下提出Wiebe燃燒模型和三角形燃燒模型的仿真方法,并通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比,可以發(fā)現(xiàn)Wiebe燃燒模型以及三角形燃燒模型仿真結(jié)果準(zhǔn)確性較高,而且相較與Wiebe燃燒模型,三角形燃燒模型調(diào)節(jié)過程更加簡便。結(jié)合RT-Flex50DF和X40-B的參數(shù)特點(diǎn),建立40DF仿真模型,對比分析仿真結(jié)果與灰色預(yù)測結(jié)果,確認(rèn)參數(shù)接近且發(fā)展趨勢一致,則證明40DF仿真模型計(jì)算結(jié)果合理可靠在40DF仿真模型的基礎(chǔ)上,研究燃?xì)饽Ｊ较”∪紵碌陌l(fā)動機(jī)性能以及排放。由于噴油提前角對燃?xì)庀穆视绊懼卮?而過量空氣系數(shù)對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量影響重大,因此分別分析噴油提前角和過量空氣系數(shù)對稀薄燃燒下發(fā)動機(jī)性能、燃燒以及排放的影響。研究了燃?xì)饽Ｊ较驴朔h(huán)境條件的調(diào)制策略,通過仿真計(jì)算,研究了不同環(huán)境條件對發(fā)動機(jī)性能的影響,并在此基礎(chǔ)上,制定了克服環(huán)境條件的調(diào)制策略,通過仿真計(jì)算,驗(yàn)證了策略是否可靠。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK401
【部分圖文】：

IMO的NOx排放限值

IMO對燃油硫含量的限制僅僅使用柴油機(jī)技術(shù)已經(jīng)無法完全滿足嚴(yán)格的法規(guī)，為此船用低速機(jī)需要不

Tier III 排放標(biāo)準(zhǔn)，仍然需要安裝后處理裝置。發(fā)動機(jī)改裝成雙燃料發(fā)動機(jī)時需要對原發(fā)動機(jī)點(diǎn)如下：應(yīng)系統(tǒng)（FGSS）燒循環(huán)發(fā)動機(jī)和 Diesel 燃燒循環(huán)發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娤到y(tǒng)也有差別。Diesel 發(fā)動機(jī)的燃?xì)夤庀到y(tǒng)右（使用乙烷作為燃料時噴射壓力需要達(dá)到 。在發(fā)動機(jī)與 FGSS 之間通過燃?xì)忾y塊（GVT）括一個過濾器、兩個截止閥和一個放氣閥，來燃?xì)獠⒉粫凰腿氚l(fā)動機(jī)。GVT 中還有惰性氣進(jìn)行吹掃。統(tǒng)氣通過燃?xì)饪刂崎y塊噴入氣缸所需要組成部件。

【參考文獻(xiàn)】

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1 李偉峰;劉忠長;王忠恕;竇慧莉;;引燃柴油量和當(dāng)量比對雙燃料發(fā)動機(jī)低負(fù)荷燃燒的影響[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2015年06期

2 李斌;;雙燃料發(fā)動機(jī)的工作原理及排放控制[J];世界海運(yùn);2012年05期

3 張俊軍;吳朝暉;胡朝霞;周涌明;李大保;楊志村;Daniel Lee;;船用低速二沖程柴油機(jī)燃燒與排放數(shù)值模擬研究[J];柴油機(jī);2012年02期

4 施祝斌;王琪;;航行環(huán)境對船舶主機(jī)運(yùn)行參數(shù)的影響[J];上海海事大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

5 胡正權(quán);湯東;羅福強(qiáng);陳上偉;;壓燃式雙燃料柴油機(jī)燃燒模型的研究[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車;2006年01期

6 李品芳,蔡振雄;環(huán)境條件對船舶主機(jī)運(yùn)行的影響與管理對策[J];集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

7 林志強(qiáng),蘇萬華,王國祥;柴油引燃天然氣發(fā)動機(jī)著火特性及其影響因素的研究[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2003年03期

8 王立新,蘭志波;雙燃料發(fā)動機(jī)(天然氣/柴油)性能與排放的研究[J];內(nèi)燃機(jī)工程;2002年02期

9 張武高,周明,歐陽明高;柴油、天然氣雙燃料發(fā)動機(jī)的燃燒特性分析[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2000年03期

10 高青,田文凱,張紀(jì)鵬,孫濟(jì)美;天然氣/柴油雙燃料燃燒特性及規(guī)律的研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2000年02期

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1 張玉良;進(jìn)氣稀釋對雙燃料發(fā)動機(jī)低負(fù)荷燃燒和排放的影響[D];吉林大學(xué);2017年

本文編號：2810092