船用中速柴油/天然气双燃料发动机燃烧性能试验研究

发布时间：2023-03-12 07:23

　　近年来,由于船舶运输业的飞速发展,船用发动机的需求量也在不断增加,带来了能源需求量的增加和环境污染问题的不断加剧,因此寻求一种可替代能源已经迫在眉睫。而天然气以其来源广,热值高,污染小等优点越来越受到人们的重视。本课题是在对6210ZLDS柴油机进行柴油天然气双燃料发动机改造后,针对试验过程中遇到的在双燃料模式下高负荷高替代率时,双燃料发动机缸内最大爆发压力过高这一问题进行了一系列的试验研究。在研究过程中,采用了两种方案来降低双燃料发动机的缸内最大爆发压力,第一种方案为采用EGR系统,延长滞燃期,降低燃烧速度来降低缸内最大爆发压力。由于EGR系统在船用发动机中应用较少,所以此方案首先通过参考车用发动机EGR冷却器的设计,然后针对试验需求重新计算设计了一款船用EGR冷却器。并对设计的EGR冷却器进行了冷却能力试验、流量调节试验和配机试验,通过试验验证EGR冷却器的冷却能力、流量调节能力以及对双燃料发动机性能的影响。第二种方案为对船用发动机喷油泵柱塞进行改进,通过在低负荷供油段添加上螺旋槽的方式,使双燃料发动机在双燃料模式下,随着替代率的增加推迟供油提前角,以此来降低双燃料模式下缸内最大爆...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 天然气特性分析
    1.3 柴油天然气双燃料发动机燃烧过程研究进展
        1.3.1 柴油天然气双燃料发动机燃烧理论研究
        1.3.2 柴油天然气双燃料发动机燃烧试验研究
    1.4 船用双燃料发动机技术分析
    1.5 本文主要研究内容
    1.6 本章小结
第二章 6210ZLDSEGR冷却器的开发设计
    2.1 EGR冷却器选型及设计计算流程
        2.1.1 EGR冷却器的分类
        2.1.2 EGR冷却器设计计算流程
    2.2 EGR冷却器流量计算
        2.2.1 设计工况点确定
        2.2.2 发动机排气量计算
    2.3 换热面积计算
        2.3.1 EGR出口温度确定
        2.3.2 冷却液出口温度确定
        2.3.3 平均对数温差计算
        2.3.4 散热面积计算
    2.4 总换热系数计算
        2.4.1 管程换热系数计算
        2.4.2 壳程换热系数计算
        2.4.3 总传热系数K计算
        2.4.4 校正后冷却器尺寸
    2.5 本章小结
第三章 EGR冷却器的试验研究
    3.1 试验方案介绍
    3.2 测试试验结果及数据分析
        3.2.1 EGR冷却器冷却能力模拟试验结果及数据分析
        3.2.2 EGR冷却器流量调节能力试验
    3.3 EGR系统在双燃料发动机中的布置方式
        3.3.1 低压EGR系统
        3.3.2 高压EGR系统
        3.3.3 高低压混合式EGR系统
    3.4 EGR冷却器配机试验
        3.4.1 试验台架
        3.4.2 EGR对纯柴油工况性能的影响
        3.4.3 EGR对双燃料性能的影响
    3.5 本章小结
第四章 喷油提前角对爆发压力的影响
    4.1 喷油泵简介
    4.2 喷油泵柱塞改进方案
    4.3 626#柱塞喷油录的试验分析
        4.3.1 626#柱塞的供油提前角特性测试
        4.3.2 626#柱塞喷油累对最大爆发压力的影响
        4.3.3 不同替代率下626#柱塞喷油累对最大爆发压力的影响
    4.4 本章总结
第五章 总结展望
    5.1 课题总结
    5.2 课题展望
参考文献
致谢
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本文编号：3761211