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船用柴油机EGR与掺水燃烧技术的研究
| 论文题名： | 船用柴油机EGR与掺水燃烧技术的研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;废气再循环;掺水燃烧;仿真模型 |
| 摘要： | 随着环境的恶化和人们环保意识的逐渐提高，船舶柴油机排放污染物问题已经引起了全世界的广泛关注，如何控制其有害物排放是亟待解决的问题。 由于废气再循环技术（EGR）和掺水燃烧技术在降低柴油机排放方面有着一定的优势和巨大的研究潜力，所以本文主要对这两种技术进行探究，首先以某型船用柴油机为研究对象，建立了柴油机仿真计算平台，并通过与试验数据的对比，验证了该仿真平台的准确性。进行了 EGR技术和掺水燃烧技术的仿真分析，主要对掺水乳化油技术和进气道加湿技术进行了研究，并且分析了两种技术与 EGR技术结合使用时，对柴油机各性能指标的影响。其次，通过灰色决策模型建立了柴油机 EGR系统性能评估及决策仿真平台，使用该平台对使用EGR技术和掺水燃烧技术时，柴油机的最佳EGR率、最佳掺水率、最佳水油比进行了评价。 仿真结果表明：在柴油机使用EGR时，随着EGR率的增加，燃烧滞燃期增加，经过评价后得到，额定工况下柴油机最佳 EGR率为0.05。此时柴油机与原机相比，NOX排放降低30.6％。在掺水乳化油技术与EGR技术结合使用时，可以大幅度地减少NOX的排放，但是也会导致油耗和Soot排放的恶化。在进气道加湿技术与EGR技术结合使用时，通过适当增加 EGR率，可以使柴油机在功率和油耗率变化不大的情况下大幅度地降低NOX排放。经过评价后得到，额定工况下掺水乳化油技术和EGR技术结合使用时最佳匹配值为掺水比例3%，EGR率0.1，其NOX排放量降低56.6%；进气道加湿和EGR技术结合使用时最佳匹配值为水油比0.8和EGR率为0.1，其NOX排放量降低82.1%。 最后，进行了EGR试验研究并得到了柴油机在推进特性部分负荷工况下应用EGR技术时各性能参数实际变化规律，通过与仿真数据对比，验证了 EGR仿真模型的准确性。 |
| 作者： | 张超 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 王银燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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