本文關(guān)鍵詞：大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)數(shù)值模擬分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：采用預(yù)混合稀薄燃燒技術(shù)的大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)無需加裝排放后處理裝置就能滿足國際海事組織(IMO) Tier3排放法規(guī)要求。而且由于天然氣價(jià)格低、資源豐富,大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行成本也比傳統(tǒng)柴油機(jī)大大降低。因此,大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)是舉世公認(rèn)的綠色節(jié)能動(dòng)力裝置,相關(guān)研究是世界大型發(fā)動(dòng)機(jī)界的熱門研究課題。 論文針對(duì)某型號(hào)大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能開展工作循環(huán)一維數(shù)值模擬研究,根據(jù)大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn),進(jìn)行了燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)、燃料供給策略及進(jìn)氣定時(shí)策略設(shè)計(jì)、渦輪增壓器匹配等研究。通過模擬計(jì)算預(yù)測不同方案中氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況及其他工況下的基本性能,并將標(biāo)定工況的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù)與其原柴油機(jī)-某型號(hào)船用柴油機(jī)進(jìn)行比較,分析重要運(yùn)行參數(shù)變化的原因以及驗(yàn)證大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性是否滿足使用要求。同時(shí),根據(jù)計(jì)算得到的標(biāo)定工況和不同負(fù)荷下的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流量、渦輪增壓器的壓比等參數(shù),對(duì)渦輪增壓器進(jìn)行選型與驗(yàn)證。此外,在氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定工況下應(yīng)用Miller循環(huán),比較應(yīng)用Miller循環(huán)前后發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)的變化,探討Miller循環(huán)對(duì)于氣體燃料主機(jī)排放和有效熱效率的影響。 整機(jī)工作過程模擬計(jì)算結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性與其原柴油機(jī)相當(dāng),天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)可以與原柴油機(jī)所使用的渦輪增壓器良好匹配,應(yīng)用Miller循環(huán)可以有效的降低天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的溫度。
【關(guān)鍵詞】：天然氣 大型發(fā)動(dòng)機(jī) 工作過程 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK432
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-24
• 1.1 引言9-12
• 1.2 天然氣的重要戰(zhàn)略地位及其性質(zhì)12-14
• 1.2.1 天然氣的重要戰(zhàn)略地位12
• 1.2.2 天然氣的性質(zhì)12-14
• 1.3 國內(nèi)外天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r14-17
• 1.3.1 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程14
• 1.3.2 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3.3 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在船舶上的應(yīng)用狀況16-17
• 1.4 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的類型及其應(yīng)用技術(shù)簡介17-23
• 1.4.1 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)17-19
• 1.4.2 單一氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)19-22
• 1.4.3 Miller循環(huán)在大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用22-23
• 1.5 本文的研究目的及主要研究內(nèi)容23-24
• 1.5.1 研究對(duì)象及研究目的23
• 1.5.2 研究內(nèi)容23-24
• 2 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程模擬計(jì)算理論背景24-31
• 2.1 氣缸模型24-29
• 2.1.1 氣缸做功的計(jì)算24-25
• 2.1.2 氣缸燃燒模型25-28
• 2.1.3 氣缸傳熱模型28-29
• 2.2 管道計(jì)算模型29
• 2.3 渦輪增壓器計(jì)算模型29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 工作過程計(jì)算模型的建立31-46
• 3.1 預(yù)燃室火花點(diǎn)火天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)31-39
• 3.1.1 燃燒系統(tǒng)的選擇31-32
• 3.1.2 燃料供給方式的確定32-33
• 3.1.3 點(diǎn)火方式的選擇33-34
• 3.1.4 負(fù)荷控制方式34
• 3.1.5 計(jì)算模型的建立34-35
• 3.1.6 重要參數(shù)的設(shè)定35-37
• 3.1.7 不同負(fù)荷計(jì)算模型參數(shù)的設(shè)定37-38
• 3.1.8 Miller循環(huán)方式的選擇38-39
• 3.2 燃?xì)飧淄鈬娚漕A(yù)混合燃燒(Otto循環(huán))雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)39-42
• 3.2.1 燃燒系統(tǒng)的選擇39-40
• 3.2.2 燃料供給方式的選擇40-41
• 3.2.3 負(fù)荷控制方式41
• 3.2.4 計(jì)算模型的建立41
• 3.2.5 不同負(fù)荷計(jì)算模型參數(shù)的設(shè)定41-42
• 3.2.6 Miller循環(huán)方式的選擇42
• 3.3 燃?xì)飧邏簢娚鋽U(kuò)散燃燒(Diesel循環(huán))雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)42-45
• 3.3.1 燃燒系統(tǒng)與燃料供給方式的選擇42-44
• 3.3.2 負(fù)荷控制方式44
• 3.3.4 計(jì)算模型的建立44
• 3.3.5 不同負(fù)荷計(jì)算模型參數(shù)的設(shè)定44
• 3.3.6 Miller循環(huán)方式的選擇44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 4 計(jì)算結(jié)果分析46-63
• 4.1 預(yù)燃室火花點(diǎn)火天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)46-53
• 4.1.1 標(biāo)定工況下的計(jì)算結(jié)果46-47
• 4.1.2 不同負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果47-49
• 4.1.3 渦輪增壓器的匹配情況49-50
• 4.1.4 Miller循環(huán)對(duì)缸內(nèi)溫度的影響50-52
• 4.1.5 Miller循環(huán)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響52
• 4.1.6 Miller循環(huán)對(duì)于渦輪增壓器的要求52-53
• 4.2 燃?xì)飧淄鈬娚漕A(yù)混合燃燒(Otto循環(huán))雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)53-58
• 4.2.1 標(biāo)定工況下的計(jì)算結(jié)果53-54
• 4.2.2 渦輪增壓器的匹配情況54-55
• 4.2.3 Miller循環(huán)對(duì)氣缸有效壓縮比的影響55
• 4.2.4 Miller循環(huán)對(duì)缸內(nèi)溫度的影響55-57
• 4.2.5 Miller循環(huán)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響57
• 4.2.6 Miller循環(huán)對(duì)于渦輪增壓器的要求57-58
• 4.3 燃?xì)飧邏簢娚鋽U(kuò)散燃燒(Diesel循環(huán))雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)58-62
• 4.3.1 標(biāo)定工況下的計(jì)算結(jié)果58-59
• 4.3.2 渦輪增壓器的匹配情況59-60
• 4.3.3 Miller循環(huán)對(duì)缸內(nèi)溫度的影響60-61
• 4.3.4 Miller循環(huán)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響61-62
• 4.3.5 Miller循環(huán)對(duì)于渦輪增壓器的要求62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 氣體燃料主機(jī)開發(fā)總結(jié)63-65
• 5.1 三種方案標(biāo)定工況下的性能比較63-65
• 6 全文總結(jié)與展望65-66
• 6.1 全文總結(jié)65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄A 有關(guān)瞬時(shí)放熱率的數(shù)據(jù)處理69-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)數(shù)值模擬分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：393056