满足船用柴油机Tier Ⅲ法规的技术路线研究

发布时间：2024-06-01 16:20

　　随着航运业的发展和环境污染的加剧,日益严苛的排放法规对船用柴油机NO_x等污染物排放提出了越来越高的要求,船用柴油机未来的发展方向是在保持燃油经济性的同时满足日益严苛的排放法规。本文采用三维CFD数值模拟,系统开展了大型船用柴油机满足TierⅢ排放法规的燃烧技术路线研究。本文首先建立和验证了大型船用柴油机的三维CFD模型。在此基础上,结合微遗传算法对发动机两个喷油器的喷射策略进行了多参数优化,得到了预喷结合顺序喷射的喷油策略,可在指示燃油消耗率增幅不大情况下显著降低NO_x排放。在优化算例基础上进一步研究了大型船用柴油机各个喷油器预喷参数和顺序喷射对性能与排放的影响。研究结果表明,在采用顺序喷射前提下,顺序喷射间隔影响NO_x和指示燃油消耗率,而第一个和第二个喷油器的预喷策略对大型船用柴油机的性能与排放有不同的影响:前者是预喷放热与主喷滞燃期缩短综合作用的结果,而后者主要是预喷放热自身的影响。在此基础上,结合米勒循环、高几何压缩比、EGR、进气加湿和缸内喷水等策略探索了满足TierⅢ排放限值的技术路线。结果显示,通过推迟排气门...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1MARPOL公约附则VI对NOx排放的限制Figure1-1MARPOLAnnexVINOxEmissionLimits

第一章绪论规定，重点对氮氧化物、硫化物以及温室气体等污染化物排放法规方面，该附则要求在2011年达到Tier在包括波罗地海、北海、北美、美国加勒比海等区域onControlArea，ECA）内达到TierⅢ排放限值。相比限值下降约75%，对船用柴油机的排放控制技术....

图1-2现有和未来排放控制区Figure1-2Theemissioncontrolareaofnowandfuture

；在SOx方面，TierⅡ和TierⅢ主要对船用燃油的硫含量作出了限制TierⅢ要求燃油硫含量不高于0.1%，这就要求船用柴油机采用低硫燃油的除硫后处理装置[8]。目前没有相应的法规对船用柴油机的颗粒物（PM出限制，但随着环境问题的日益严重，未来PM排放可能成为....

图1-3降低NOx排放的技术措施Figure1-3NOxreductiontechnologiespotentials

NOx生成机理为了在保证燃油经济性前提下满足日益严苛的排放法规要求，各大发动机厂商及科研机构均投入大量精力研究船用柴油机的排放控制技术。NOx是NO和NO2等与空气污染密切相关的氮氧化物的简称，对雾霾和酸雨的产生有重要影响。内燃机中，NOx主要是通过三种方式产生：热力型、燃料....

图2-1船用柴油机计算网格

Table2-2Technicalspecificationof6S35ME参数名称参数值口开关时刻（°CAATDC）140/220喷油器个数2喷孔数4表2-3主要的计算子模型Table2-3Themaincomputingsubmodels模型....

本文编号：3986163