低速二冲程船用发动机润滑油蒸发及着火特性实验研究

发布时间：2017-09-26 20:15

  本文关键词：低速二冲程船用发动机润滑油蒸发及着火特性实验研究

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【摘要】：采用燃气低压喷射Otto循环方式的低速二冲程双燃料船用主机的排放可以直接满足IMO Tier Ⅲ排放法规要求,近年来该技术的发展在造船业和航运界备受重视。但是由于受到不正常燃烧的限制,这种双燃料机在动力性和经济性方面的表现不如采用燃气高压喷射Diesel循环的双燃料机。气缸油自燃引发爆燃是Otto循环双燃料机不正常燃烧的重要形式之一。由于气缸油蒸发和自燃过程的复杂性,气缸油自燃引发爆燃也是双燃料机开发过程中最难解决的关键问题之一。为了解决该问题,论文对低速二冲程发动机的气缸润滑油的蒸发和着火进行了研究。针对低速二冲程柴油机润滑油、150BS基础油、400SN精制油和配比油,在常压和不同环境温度的情况下,采用挂滴式方法研究单液滴的蒸发和着火特性。研究结果显示：上述四种油的液滴蒸发特性截然不同。润滑油液滴在蒸发过程中经历加热,蒸发,热解和聚合过程。150BS基础油经历：加热,蒸发和热解过程,但聚合过程未明显体现。而400SN精制油经历加热和蒸发过程,而热解和聚合未明显体现。在环境温度为923K的较高温度条件下,润滑油和150BS基础油液滴在蒸发过程中伴随着气泡生成,液滴变形,碎片飞离并出现不完全的微爆。随着环境温度的升高或者液滴初始直径的减小,所有油的液滴生命周期都被缩短。四种油在高温环境中的着火过程都存在一个着火的最小极限直径,环境温度越低,极限直径越大,反之极限直径越小。另外,当环境温度升高的时候,液滴点火延迟也减小。对于150BS基础油的液滴着火而言,存在一个最优的液滴直径对应着最小的点火延时。
【关键词】：双燃料发动机 不正常燃烧 润滑油 基础油 蒸发和着火特性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-24
• 1.1 引言9-10
• 1.2 低速二冲程船用双燃料发动机发展及研究现状10-14
• 1.3 船用双燃料发动机的不正常燃烧问题14-20
• 1.4 解决不正常燃烧问题的对策20-21
• 1.5 船用发动机润滑油的发展现状21-22
• 1.6 本文研究内容22-24
• 2 液滴蒸发实验方案和误差分析24-39
• 2.1 液滴蒸发特性研究现状24-27
• 2.1.1 液滴蒸发理论研究现状24-25
• 2.1.2 液滴蒸发实验研究现状25-27
• 2.2 液滴着火特性研究现状27-30
• 2.3 单液滴蒸发实验装置30-33
• 2.3.1 高温蒸发弹体31-32
• 2.3.2 加热系统32
• 2.3.3 液滴生成和传送系统32
• 2.3.4 图像采集系统32-33
• 2.4 图像处理33-35
• 2.4.1 图像处理目的33
• 2.4.2 图像处理流程33-34
• 2.4.3 程序设计34-35
• 2.5 误差分析35-38
• 2.5.1 误差的不确定度分析方法35-36
• 2.5.2 配比油的体积不确定度36-37
• 2.5.3 图像后期处理产生的液滴直径平方不确定度37-38
• 2.6 本章小结38-39
• 3 液滴蒸发特性研究39-73
• 3.1 引言39-41
• 3.2 低速二冲程船用柴油机气缸油蒸发特性研究41-55
• 3.2.1 环境温度对蒸发特性的影响41-52
• 3.2.2 液滴初始直径对蒸发特性的影响52-55
• 3.3 低速二冲程船用双燃料发动机气缸油蒸发特性研究55-71
• 3.3.1 150BS基础油蒸发特性研究55-61
• 3.3.2 400SN精制油蒸发特性研究61-65
• 3.3.3 150BS基础油和400SN精制油形成的配比油蒸发特性研究65-68
• 3.3.4 150BS基础油、400SN精制油以及配比油蒸发特性对比68-71
• 3.4 本章小结71-73
• 4 液滴着火特性研究73-80
• 4.1 引言73
• 4.2 低速二冲程船用柴油机气缸油着火特性研究73-74
• 4.3 低速二冲程船用双燃料发动机气缸油着火特性研究74-78
• 4.3.1 150BS基础油着火特性研究74-76
• 4.3.2 400SN精制油着火特性研究76-77
• 4.3.3 150BS基础油和400SN精制油形成的配比油着火特性研究77-78
• 4.4 本章小结78-80
• 5 全文总结与工作展望80-82
• 5.1 全文总结80-81
• 5.2 工作展望81-82
• 参考文献82-86
• 附录A 术语86-87
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况87-88
• 致谢88-89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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中国硕士学位论文全文数据库 前2条

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本文编号：925505